std 算法和副作用的并行实现答案

【问题标题】：Parallel implementations of std algorithms and side effectsstd 算法和副作用的并行实现
【发布时间】：2013-11-21 11:31:41
【问题描述】：

通过std::transform 的标准文档，我注意到在 C++11 之前，函子参数被要求没有副作用，而从 C++11 开始，要求的限制较少 - “op and binary_op 不应使迭代器或子范围无效，或修改范围中的元素”。见

http://en.cppreference.com/w/cpp/algorithm/transform

和标准的第 25.3.4 节。 cppreference.com 上的网页也提到“这些要求的目的是允许 std::transform 的并行或无序实现”。

我不明白这段代码的 sn-p 在 C++11 中是否合法：

std::vector<int> v(/* fill it with something */), v_transformed;
int foo = 0;
std::transform(v.begin(),v.end(),std::back_inserter(v_transformed),[&foo](const int &n) -> int {
    foo += 1;
    return n*2;
});

显然，如果 std::transform 在幕后并行化，我们将有多个并发调用 foo += 1，这将是 UB。但函子本身似乎并没有违反标准中列出的要求。

这个问题可以问其他标准算法（除了我认为std::for_each，它明确指出要按顺序执行迭代）。

我是不是误会了什么？

【问题讨论】：

我刚刚使用 gcc 4.8.2 生成了这个程序集，没有优化和-O2 巨大的差异
LWG issue 293 几乎是你的问题.. 但被关闭为 NAD

标签： c++ algorithm c++11

【解决方案1】：

据我了解 C++11 规范，所有标准库函数都必须按顺序执行所有操作，如果它们的效果对用户可见的话。特别是，所有“变异序列操作”都必须按顺序执行。

标准的相关部分是§17.6.5.9/8：

除非另有说明，否则 C++ 标准库函数应仅在当前线程内执行所有操作，前提是这些操作具有对用户可见 (1.10) 的效果。

【讨论】：

MWid：谢谢，这真的很有帮助！将答案标记为已接受。

【解决方案2】：

算法的当前定义方式必须按顺序执行，除非实现可以证明并发执行它不会改变语义。我可以想象未来会添加一些明确允许同时执行的算法，但它们将是不同的算法。

【讨论】：

哪里有保证？像 OP 一样，我找不到它，除了 for_each （并且认为有必要为 for_each 指定它的事实一直向我暗示，否则它不是必需的）。
我的初步理解是for_each 有很强的保证以一定的顺序完成事情（我认为这也排除了并发实现），而对于其他算法，迭代可能都出局了有序和并发。但是考虑到对函子的有限要求，并发实现需要能够证明函子没有副作用（例如，也许它可以为诸如std::plus等标准库中的函子的显式特化做到这一点） .

【解决方案3】：

所以 C++11 现在允许 std::transform 被并行化，但这并不能保证您自己的代码将是并行化安全的。现在，是的，我想你必须保护你的数据变量。我可以想象由此产生的许多 MT 错误，如果实现确实平行std::transform。

【讨论】：