STL empty() 线程安全吗？答案

【问题标题】：Is STL empty() threadsafe?STL empty() 线程安全吗？
【发布时间】：2015-10-23 03:02:18
【问题描述】：

我有多个线程正在修改一个 stl 向量和一个 stl 列表。
如果容器是空的，我想避免锁定

下面的代码是线程安全的吗？如果 items 是列表或地图怎么办？

class A  
{  
    vector<int> items  
    void DoStuff()  
    {  
        if(!items.empty())  
        {  
            AquireLock();  
            DoStuffWithItems();  
            ReleaseLock();  
        }  
     }  
}

【问题讨论】：

感谢您的回复。为了澄清这个问题：另一个线程将添加到项目中。没有其他线程会从项目中移除——移除只会发生在 DoStuffWithItems() 内部，并且只有一个线程调用 DoStuff()。如果 items.empty() 在另一个线程添加到它时返回 false，它可以。如果 items.empty() 导致应用程序在另一个线程添加到它时崩溃，这是不行的

标签： stl thread-safety

【解决方案1】：

这取决于您的期望。其他答案是正确的，一般，标准 C++ 容器不是线程安全的，此外，特别是您的代码不会阻止另一个修改容器的线程在你调用empty和获取锁之间（但这件事与vector::empty的线程安全无关）。

所以，为了避免任何误解：您的代码不能保证 items 在块内是非空的。

但您的代码仍然有用，因为您要做的就是避免创建多余的锁。您的代码不提供保证，但它可能会阻止不必要的锁创建。它不会在所有情况下都有效（其他线程仍然可以在您的检查和锁之间清空容器），但在某些情况下。如果您所追求的只是通过省略冗余锁来进行优化，那么您的代码就可以实现这一目标。

只要确保对容器的任何实际访问都受到锁的保护。

顺便说一句，以上是严格地说未定义的行为：理论上允许 STL 实现在对 empty 的调用中修改 mutable 成员。这意味着对empty 的看似无害（因为只读）的调用实际上会导致冲突。不幸的是，您不能依赖于只读调用对 STL 容器是安全的假设。

不过，在实践中，我很确定vector::empty 不会修改任何成员。但是对于list::empty，我已经不太确定了。如果您真的想要保证，那么要么锁定每个访问权限，要么不使用 STL 容器。

【讨论】：

【解决方案2】：

STL 的容器和算法中的任何内容都没有线程安全保证。

所以，不。

【讨论】：

【解决方案3】：

无论空是否是线程安全的，您的代码都不会按照编写的方式实现您的目标。

class A  
{  
    vector<int> items  
    void DoStuff()  
    {  
        if(!items.empty())  
        {  
            //Another thread deletes items here.
            AquireLock();  
            DoStuffWithItems();  
            ReleaseLock();  
        }  
     }  
}

更好的解决方案是在每次使用items 时锁定（在迭代、获取项目、添加项目、检查计数/空置等时），从而提供您自己的线程安全。所以，先获取锁，然后检查向量是否为空。

【讨论】：

你的观点（//另一个线程删除了这里的项目。）很清楚。但同样明显的是，您可以在获得锁后检查 empty() 以确保。
@skwllsp：有效点。如果empty() 是线程安全的，则先检查空，锁定，然后重新检查可能会避免不必要的锁定。

【解决方案4】：

正如已经回答的那样，上面的代码不是线程安全的，并且在对容器进行实际操作之前必须进行锁定。但是以下应该比总是锁定具有更好的性能，我想不出它可能不安全的原因。这里的想法是锁定可能很昂贵，我们会在不需要时避免它。

class A
{
    vector<int> items;  
    void DoStuff()  
    {  
        if(!items.empty())  
        {  
            AquireLock();
            if(!items.empty())
            {
                DoStuffWithItems();  
            }
            ReleaseLock();  
        }
     }
 }

【讨论】：

【解决方案5】：

STL 不是线程安全的并且也是空的。如果你想让容器安全，你必须通过互斥锁或其他同步关闭它的所有方法

【讨论】：