std :: vector를 쓰는 것에 대한 스레드 안전성 대 일반 배열

Question

을 쓰는 데 쓰레드 안전성이없는 은 on Stackoverflow입니다. 그러나 실제로 그 의미는 무엇입니까? 일반 배열에 쓰기 가능한 데이터를 저장해야한다는 의미입니까?

std::vector::push_back(element)에 대한 동시 호출은 벡터의 크기 조정을 수반 할 수 있으므로 일관성없는 데이터 구조를 초래할 수 있습니다. 그러나 크기 조정이 관여하지 않습니다 이런 경우에 대해 무엇을 :

1) 배열을 사용하여 :

int data[n]; 
// initialize values here... 

#pragma omp parallel for 
for (int i = 0; i < n; ++i) { 
    data[i] += func(i); 
} 

2)`표준 : vector`` 사용 :

std::vector<int> data; 
data.resize(n); 
// initialize values here... 

#pragma omp parallel for 
for (int i = 0; i < n; ++i) { 
    data[i] += func(i); 
} 

을 첫 번째 구현이 스레드 안전성과 b) 성능면에서 두 번째 구현보다 실제로 더 낫습니까? 나는 C 스타일 배열에 익숙하지 않기 때문에 std :: vector를 선호한다.

편집 : 쓰기를 보호하기 위해 #pragma omp atomic update을 삭제했습니다.

Answer 1

둘은 모두 안전합니다. 제공되는 요소가 여러 스레드에서 액세스되지 않는 한, 당신은 괜찮습니다. 병렬 루프는 각 요소에 한 번만 액세스하므로 한 스레드에서만 액세스 할 수 있습니다.

컨테이너의 멤버 함수가 스레드로부터 안전하지 않은 공간이 표준에 있습니다. 이 경우에는 vector<int>::operator[]을 사용하므로 해당 멤버에 대한 스레드 안전성을 명시 적으로 보장해야합니다. const가 아닌 벡터에서도 호출하면 벡터 자체를 수정하지 않으므로 합리적인 것처럼 보입니다. 그래서이 경우에 문제가 있다는 것을 의심 스럽지만, 저는 보증을 찾지 않았습니다. [편집 : rici가 그것을 발견했습니다]. 잠재적으로 안전하지 않더라도 루프 전에 int *dataptr = &data.front()을 수행 한 다음 data 대신 dataptr의 인덱스를 만들 수 있습니다. 그것은 여러 요소가 하나의 객체 내부에 공존하는 특수 사건 년 이후로

옆으로,이 코드는 vector<bool>에 대한 안전 보장 하지입니다. bool의 배열은 다른 요소가 다른 "메모리 위치"(C++ 11에서는 1.7)이기 때문에 안전합니다.

Answer 2

중요한 점은 벡터에 액세스하는 스레드가 여러 개있는 경우 C++을 사용하여 여러 동시 쓰기로 데이터 구조가 손상되지 않도록 할 수 있다는 것입니다. 따라서 어떤 종류의 경비원을 사용해야합니다. 반면에, 프로그램이 다중 쓰레드를 사용하지 않는다면 예제처럼 보이지 않을 것입니다.

Answer 3

이 경우 필요한 수의 값으로 벡터를 구성해야합니까? 모두 잘 작동합니다.

std::vector<int> data(n, 0); 

resize()이 잘 작동합니다. 성능은 동일합니다. 다중 스레드 액세스가 벡터를 손상시키지 않는 이유는 데이터가 그 위치에 있고 거기에서 이동하지 않기 때문입니다. OMP 스레드는 한 번에 같은 요소에 액세스하지 않습니다.

Answer 4

데이터 경주에 대한 규칙을 지정하는 C++ 11의 경우 컨테이너의 스레드 안전성이 설명됩니다. 표준의 관련 섹션은 § 23.2.2, 2 단락 :

에도 불구하고 (17.6.5.9)에서는 벡터 <bool>을 제외한 동일한 시퀀스의 다른 요소에 포함 된 객체의 내용이 동시에 수정되는 경우 데이터 레이스가 발생하지 않도록 구현해야합니다.

[주 : 크기가 1보다 큰 벡터 <xx의 경우 x [1] = 5 및 * x.begin() = 10은 데이터 경쟁없이 동시에 실행할 수 있지만 x [0] = 5 및 * x.begin() = 10이 동시에 실행되면 데이터 경합이 발생할 수 있습니다. 일반적인 규칙의 예외로 벡터 <bool> y의 경우 y [0] = true는 y [1] = true와 경쟁 할 수 있습니다. -end 노트]

언급 된 § 17.6.5.9 본질적으로 특별히 허용하지 않는 한 표준 라이브러리 인터페이스에 의해 임의의 동시 변경을 금지하고, 내가 인용 부분 허용 정확히 무엇인지를 알려줍니다 (그리고 그 사용량 포함). (17.6.5.9)를 데이터 레이스를 방지 할 목적으로, 구현의

:

질문 스티브 Jessop, § 23.2.2의 제 1 승온 때문에 명시 시퀀스 컨테이너 []의 동시 사용을 허용 는 다음과 같은 함수를 const로 간주해야한다 : 연관, 정렬되지 않은 연관 컨테이너, 연산자 []를 제외하고, begin, end, rbegin, rend, front, back, data, find, lower_bound, upper_bound, equal_range, at 및를 고려해야한다.