std::queue pop push 线程安全性

Question

基本上我的问题是：在没有同步的情况下，从两个线程调用front+pop和push是否安全？ 我已经阅读了相关内容，但从未找到清晰的答案。有些人说你应该使用互斥锁，但有些人暗示你可以为push和pop使用两个不同的互斥锁。这是真的吗？ 这段代码是否具有未定义的行为？

std::queue<int> queue;

int pop()
{
    int x = queue.front();
    queue.pop();
    return x;
}

void push(int x)
{
    queue.push(x);
}

int main()
{
    queue.push(1);
    std::thread t1(pop);
    std::thread t2(push);

    t1.join();
    t2.join();
}

我认为这是未定义的行为，但是您可以设计一个安全的队列来进行弹出和推入操作，那么为什么std::queue不是这样呢？

- MoonBun

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如果非要用一个词来回答的话，那就是“开销”。 - Zeta

除非另有说明，否则所有标准函数和类都应被视为不安全。 - Some programmer dude

Answer 1

不是的。标准容器不是线程安全的，你不能从两个线程中改变它们。你将需要使用互斥量或无锁队列。问题在于std::queue必须能够处理像std::string这样的对象，这些对象无法原子移动或构造，并且std::queue还必须支持任意大小。

大多数无锁队列仅适用于机器字大小的类型和固定的最大大小。如果您需要std::queue的灵活性和线程安全性，则必须手动使用互斥量。将互斥量添加到默认实现中也非常浪费，因为现在每个应用程序都会获得线程安全性，即使它不需要。

- Anteru