STL容器的线程安全性

《Effective C++》中关于这个问题的阐述

 

条款12：对STL容器线程安全性的期待现实一些

标准C++的世界是相当保守和陈旧的。在这个纯洁的世界，所有可执行文件都是静态链接的。不存在内存映射文件和共享内存。没有窗口系统，没有网络，没有数据库，没有其他进程。在这种情况下，当发现标准没有提到任何关于线程的东西时你不该感到惊讶。你对STL的线程安全有的第一个想法应该是它将因实现而不同。

当然，多线程程序是很普遍的，所以大部分STL厂商努力使他们的实现在线程环境中可以正常工作。但是，即使他们做得很好，大部分负担仍在你肩上，而理解为什么会这样是很重要的。STL厂商只能为你做一些可以减少你多线程的痛苦的事情，你需要知道他们做了什么。

在STL容器（和大多数厂商的愿望）里对多线程支持的黄金规则已经由SGI定义，并且在它们的STL网站[21]上发布。大体上说，你能从实现里确定的最多是下列内容：

多个读取者是安全的。多线程可能同时读取一个容器的内容，这将正确地执行。当然，在读取时不能有任何写入者操作这个容器。
对不同容器的多个写入者是安全的。多线程可以同时写不同的容器。
就这些了，那么让我解释你可以期望的是什么，而不是你可以确定的。有些实现提供这些保证，但是有些不。

写多线程的代码很难，很多程序员希望STL实现是完全线程安全的。如果是那样，程序员可以不再需要自己做并行控制。毫无疑问这将带来很多方便，但这也非常难实现。一个库可能试图以下列方式实现这样完全线程安全的容器：

在每次调用容器的成员函数期间都要锁定该容器。
在每个容器返回的迭代器（例如通过调用begin或end）的生存期之内都要锁定该容器。
在每个在容器上调用的算法执行期间锁定该容器。（这事实上没有意义，因为，正如条款32所解释的，算法没有办法识别出它们正在操作的容器。不过，我们将在这里检验这个选项，因为它的教育意义在于看看为什么即使是可能的它也不能工作。）