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c++ - gcc 4.3 的 std::string 线程安全吗？

coder 2023-05-03 原文

我正在开发一个在 Linux 上运行的多线程程序(使用 G++ 4.3 编译)，如果您四处搜索，您会发现很多关于 std::string 在 GCC 中不是线程安全的可怕故事。这可能是因为它在内部使用了写时复制，这对 Helgrind 等工具造成了严重破坏。

我制作了一个小程序，将一个字符串复制到另一个字符串，如果您检查两个字符串，它们都共享相同的内部 _M_p 指针。当一个字符串被修改时，指针会改变，所以写时复制的东西工作正常。

我担心的是，如果我在两个线程之间共享一个字符串会发生什么(例如，将它作为对象传递给两个线程之间的线程安全数据队列)。我已经尝试使用“-pthread”选项进行编译，但这似乎没有太大区别。所以我的问题:

  • 有没有办法强制 std::string 是线程安全的？我不介意是否禁用写时复制行为来实现这一点。
  • 其他人是如何解决这个问题的？还是我偏执？

我似乎找不到明确的答案，所以我希望你们能帮助我..

编辑:

哇，这么短的时间就有这么多答案。谢谢!当我想禁用 COW 时，我肯定会使用 Jack 的解决方案。但现在主要问题变成了:我真的必须禁用 COW 吗？还是为 COW 线程安全地进行了“簿记”？我目前正在浏览 libstdc++ 源代码，但这需要相当长的时间才能弄清楚...

编辑 2

OK 浏览了 libstdc++ 源代码，我在 libstd++-v3/include/bits/basic_string.h 中找到了类似的内容:

  _CharT*
   _M_refcopy() throw()
   {
#ifndef _GLIBCXX_FULLY_DYNAMIC_STRING
     if (__builtin_expect(this != &_S_empty_rep(), false))
#endif
            __gnu_cxx::__atomic_add_dispatch(&this->_M_refcount, 1);
     return _M_refdata();
   }  // XXX MT

所以肯定有一些关于引用计数器的原子更改...

结论

我在这里将sellibitze 的评论标记为答案，因为我认为我们已经得出结论，该领域目前仍未解决。为了规避 COW 行为，我建议 Jack Lloyd 的回答。谢谢大家的有趣讨论!

最佳答案

线程还不是标准的一部分。但是我不认为现在任何供应商都可以在不使 std::string 线程安全的情况下逃脱。注意:“线程安全”有不同的定义，我的可能与您的不同。当然，默认情况下保护像 std::vector 这样的容器以进行并发访问是没有意义的，即使您不需要它也是如此。这将违背 C++ 的“不为不使用的东西付费”的精神。如果用户想要在不同线程之间共享对象，他/她应该始终负责同步。这里的问题是库组件是否使用和共享一些可能导致数据竞争的隐藏数据结构，即使从用户的角度来看“函数应用于不同的对象”。

C++0x 草案 (N2960) 包含“避免数据竞争”部分，该部分基本上说库组件可以访问对用户隐藏的共享数据，当且仅当它主动避免可能的数据竞争时。听起来 std::basic_string 的写时复制实现必须与 w.r.t 一样安全。多线程作为另一种实现，其中内部数据永远不会在不同的字符串实例之间共享。

我不能 100% 确定 libstdc++ 是否已经处理了它。我认为确实如此。可以肯定的是，请查看 the documentation

关于c++ - gcc 4.3 的 std::string 线程安全吗？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/1594803/

ampstring时复sectionstrongc++multithreading

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