线程安全的向量和字符串容器？

Question

我发布了上一个问题 “使用 std 时的 Seg 错误： ：嵌入式 Linux 平台上的字符串”，我在那里得到了一些非常有用的建议。从那时起我就离开了其他项目，最近又开始关注这个问题。

重申一下，我仅限于使用 arm-linux 交叉编译器（版本 2.95.2），因为这是嵌入式平台供应商提供和支持的。我知道这个问题可能是因为 stdlib 非常旧，并且线程不是特别安全。

问题是，每当我在多个线程中使用 STL 容器时，我都会遇到分段错误。下面的代码将始终出现 seg 错误，除非我在容器声明周围使用 pthread_mutex_lock 和作用域运算符（如其他帖子中所示）。

在我的应用程序中使用这种方法是不可行的，因为我将容器传递给不同的方法和类。我理想地想解决这个问题，或者找到合适的替代方案。我尝试过STLPort和SGI的标准模板库，结果相同。我只能假设，因为它们是由非常旧的 gcc 链接的，所以它们无法解决问题。

有人有任何可能的建议或解决方案吗？或者也许您可以建议我可以将矢量（和字符串）的实现放入我的代码中？

预先感谢您的任何指导。

#include <stdio.h>
  #include <vector>
  #include <list>
  #include <string>

  using namespace std;
    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

    class TestSeg
    {
     static pthread_mutex_t     _logLock;
     public:
      TestSeg()
      {
      }

      ~TestSeg()
      {
      }

      static void* TestThread( void *arg )
      {
       int i = 0;
       while ( i++ < 10000 )
       {
        printf( "%d\n", i );
        WriteBad( "Function" );
       }
       pthread_exit( NULL );
      }

      static void WriteBad( const char* sFunction )
      {
       //pthread_mutex_lock( &_logLock );
       //{

       printf( "%s\n", sFunction );
       string sKiller;     //       <----------------------------------Bad
       //list<char> killer;    //       <----------------------------------Bad
       //vector<char> killer;    //       <----------------------------------Bad

       //}
       //pthread_mutex_unlock( &_logLock );

       return;
      }

      void RunTest()
      {
       int threads = 100;
       pthread_t     _rx_thread[threads];
       for ( int i = 0 ; i < threads ; i++ )
       {
        pthread_create( &_rx_thread[i], NULL, TestThread, NULL );
       }

       for ( int i = 0 ; i < threads ; i++ )
       {
        pthread_join( _rx_thread[i], NULL );
       }
      }

    };

    pthread_mutex_t       TestSeg::_logLock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

    int main( int argc, char *argv[] )
    {
     TestSeg seg;
     seg.RunTest();
     pthread_exit( NULL );
    }

Answer 1

问题不在于容器，而在于您的代码。

完全没有必要使容器本身线程安全，因为您首先需要的是类似事务的语义。

例如，为了演示，我们假设您有一个 vector 的线程安全实现。

• 线程 1：if (!vec.empty())
• 线程 2：vec.clear();
• 线程 1：foo = vec.front();< /code>

这会导致未定义的行为。

问题在于，让容器上的每个操作都是线程安全的几乎毫无意义，因为您仍然需要能够连续锁定容器本身以进行多个操作。因此，您会锁定各种操作，然后再次锁定每个操作？

正如我所说：完全没有必要。

Answer 2

您的部分疑问可能会在另一个线程中得到解答。 C++的设计，包括标准库，受到很多因素的影响。效率是一个反复出现的主题。线程安全机制通常与效率目标相矛盾。图书馆的年龄并不是真正的问题。

对于您的情况，您可以将 STL 矢量包装在您自己的矢量类中（您可以考虑使用 装饰器），包含锁定机制并提供围绕访问的锁定/解锁逻辑。