c++ - 为指针赋值时出现段错误 C++

Question

当我运行以下并行代码时，我在第 18 行(两次打印之间)的分配处遇到段错误。我不太明白到底是什么原因造成的。

这是一个描述问题的最小工作示例:

#include <iostream>
#include <numeric>
#include <vector>
#include <thread>


struct Worker{

    std::vector<int>* v;
    
    void f(){
            
        std::vector<int> a(20);
        std::iota(a.begin(), a.end(), 1);

        auto b = new std::vector<int>(a);
        std::cout << "Test 1" << std::endl;
        v = b;
        std::cout << "Test 2" << std::endl;
    }
};

int main(int argc, char** argv) {

    int nw = 1;
 
    std::vector<std::thread> threads(nw);
    std::vector<std::unique_ptr<Worker>> W;

    for(int i = 0; i < nw; i++){
        W.push_back(std::make_unique<Worker>());
        threads[i] = std::thread([&]() { W[i]->f(); } );

        // Pinning threads to cores
        cpu_set_t cpuset;
        CPU_ZERO(&cpuset);
        CPU_SET(i, &cpuset);
        pthread_setaffinity_np(threads[i].native_handle(), sizeof(cpu_set_t), &cpuset);
    }

    for (int i = 0; i < nw; i++) {
        threads[i].join();
        std::cout << (*(W[i]->v))[0] << std::endl;
    }
    
}

似乎用 -fsanitize=address 编译它，代码工作正常，但性能最差。我怎样才能让它发挥作用？

Answer 1

std::vector 不是线程安全的。 C++ 库中的容器都不是线程安全的。

threads[i] = std::thread([&]() { W[i]->f(); } );

新的执行线程通过引用捕获 vector 并访问它。

W.push_back(std::make_unique<Worker>());

原始执行线程不断修改此处的 vector ，而不与任何新执行线程同步对 W vector 的访问。任何 push_back 都可能使 vector 的现有内容无效，以便重新分配它，并且如果不同的执行线程尝试同时获取 W[i]，而重新分配后，欢闹随之而来。

这是未定义的行为。

您必须使用互斥体同步对 vector 的访问，或者使用任意数量的已知技术确保 vector 永远不会被重新分配。提前足够大的 reserve() 应该可以解决问题。

此外，有人指出 i 也是通过引用捕获的，因此当每个新的执行线程启动时，它的值可以是任何值。