原子布尔向量的线程安全答案

【问题标题】：Thread safety of Vector of atomic bool原子布尔向量的线程安全
【发布时间】：2021-11-17 05:12:36
【问题描述】：

如果我有一个向量：

std::vector<std::atomic_bool> v(8);

并且假设我不会在创建后修改它的大小，调用它是否线程安全：

bool result = v[2].compare_exchange_strong(false, true);

* 值 8、2、false 和 true 仅作为示例用例给出。

【问题讨论】：

取决于你的目标。 v[2] 可以在阅读后立即更改，然后才能使用result。
是的，调用此函数是安全的（如 - 效果已明确定义）。但是，您可能需要一个循环和 compare_exchange_weak。
@user4581301 即使是独立的std::atomic_bool 也是如此，对吧？
@user4581301 结果是CAS操作是否成功，而不是v[2]的值
我很抱歉，但结果是一样的。 function 是安全的，但您对它的使用可能不安全。

标签： c++ multithreading thread-safety

【解决方案1】：

OP 似乎在询问是否可以评估多个线程

v[2].compare_exchange_strong(false, true)

当此类评估可能并发时，不会导致数据竞争。

这不会编译，因为compare_exchange_strong 需要一个左值作为它的第一个参数。我会假设这个问题已经得到纠正。

答案是肯定的。根据[container.requirements.dataraces]/1：

为了避免数据竞争 (16.5.5.10)，实现应将以下函数视为 const：begin、end、rbegin、rend、front、back 、data、find、lower_bound、upper_bound、equal_range、at 以及，除了在关联或无序关联容器中，operator[]。

这意味着评估 v[2] 不允许修改向量（也不允许在线程之间共享任何内部静态数据），因此可能不会在另一个线程中与相同的评估竞争。 compare_exchange_strong 操作是在一个原子对象上执行的，所以它不可能与任何东西竞争。

【讨论】：

+1 尽管我有一个注释提到值 8、2、false 和 true 只是一个示例。这个demo 是等价的。感谢您 ping 指出，这一切都归结为 operator[] 是 const 和相关报价。