C++ vector的线程安全性如何保障

在 C++ 中，std::vector 不是线程安全的。当多个线程同时访问和修改一个 std::vector 时，可能会导致数据竞争（data race）和不一致的状态。为了确保线程安全，你可以采取以下措施：

1. 使用互斥锁（mutex）或其他同步原语：在访问和修改 std::vector 时，使用互斥锁或其他同步原语（如 std::atomic）来保护数据。这可以确保在任何时刻只有一个线程能够访问和修改向量。

#include <vector>
#include <mutex>

std::vector<int> vec;
std::mutex vec_mutex;

void push_back_thread_safe(int value) {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(vec_mutex);
    vec.push_back(value);
}

2. 使用线程安全的容器：C++ 标准库提供了一些线程安全的容器，如 std::shared_mutex 支持的 std::vector 的线程安全版本（尽管它并不是 C++ 标准库的一部分，但你可以使用第三方库，如 boost::multi_index_container 或自己实现一个）。然而，需要注意的是，这些容器可能并不总是适用于所有场景，并且可能需要额外的同步措施。
3. 避免全局变量：尽量减少全局变量的使用，因为全局变量在多线程环境中更容易导致竞争条件。如果必须使用全局变量，请确保使用适当的同步机制来保护它们。
4. 使用原子操作：对于某些简单的操作，你可以使用 std::atomic 来确保线程安全。然而，请注意，原子操作并不总是适用于所有情况，特别是当涉及到复杂的数据结构和算法时。
5. 重新设计代码：在某些情况下，重新设计代码以减少对共享资源的访问可能是更好的选择。例如，你可以使用线程局部存储（thread-local storage）来避免共享数据，或者使用消息传递或其他并发编程技术来协调不同线程之间的操作。

总之，确保 std::vector 的线程安全性需要仔细考虑你的应用程序的需求和并发模式。在许多情况下，使用互斥锁或其他同步原语是最简单和最直接的方法。然而，在某些情况下，你可能需要采用更高级的技术来确保线程安全。