爲什麼std :: cout搶佔線程但printf不是？

我開始學習C++ 11標準中的線程，並且我正在嘗試一個非常基本的程序，它創建了10個線程，將它們加入然後退出。在線程功能，我想打印出的該指數環，我在創建線程，就像這樣：爲什麼std :: cout搶佔線程但printf不是？

std::vector<std::thread> threads; 
for(int i = 0; i < 10; i++) 
{ 
    threads.push_back(std::thread([i](){ printf("Thread #%d\n", i); })); 
}

這從產生併發程序預期的輸出，線程執行了順序：

Thread #0 
Thread #2 
Thread #1 
Thread #3 
Thread #4 
Thread #5 
Thread #6 
Thread #7 
Thread #8 
Thread #9

但是當我嘗試使用std::cout和std::endl做同樣的事情，我得到這個：

Thread #0 
Thread #Thread #2 
Thread #3 
Thread #9 
1 
Thread #8 
Thread #4 
Thread #5 
Thread #7 
Thread #6

這是爲什麼^ h與std::cout，但不與printf？

來源

2014-11-02 Mertcan Ekiz

爲什麼你會想到第一輸出？ – Yakk 2014-11-02 19:47:37

如果你的應用程序在Windows上運行，那麼'printf'似乎有一個互斥體限制對STDOUT的訪問。我從來沒有找到一些文件證實這一點，但這正是我多年來觀察到的...... – 2014-11-02 19:50:10

@Yakk嗯，如果他們按順序，我會更喜歡它，但我的理解是，線程通常不會那樣工作，我錯了嗎？ – 2014-11-02 19:50:35

你沒有顯示你的std :: cout代碼。

threads.push_back(std::thread([i](){ printf("Thread #%d\n", i); }));

但是，如果我假設你改變了代碼：

threads.push_back(std::thread([i](){ std::cout << "Thread #" << i << std::endl; }));

有相當多的不同的兩個：

的printf版本只有一個調用印刷庫：

printf("Thread #%d\n", i);

operator<<有三個不同的調用印刷庫

operator<<(std::cout, "Thread #"); 
operator<<(std::cout, i); 
operator<<(std::cout, std::endl); 

// note for the pedantic the use of functions here is for illustration purposes.

假設印刷庫具有某種鎖內部的printf版本會給你爲每個線程行。在呼叫之間operator<<版本可能會被搶佔。

即使有內部鎖，我也不會下注任何版本。打印部分可能足夠短，以至於觀察中斷的概率很小，因此您可能尚未觀察到它。

嘗試：

threads.push_back(std::thread([i]() 
{ std::stringstream msg; 
    msg << "Thread #" << i << "\n"; 
    std::cout << msg.rdbuf(); 
}));

來源

2014-11-02 20:20:15

你的假設是正確的。我現在明白了，謝謝你的明確回答 – 2014-11-02 20:27:34

neithe'printf'，也不'cout'提供任何保證，即使是單個調用都是線程安全的。事實上，我經常在我的工作中看到線程輸出的「混合」 - 我在爲OpenCL實現'printf'時做了特別的努力，以確保輸出是「一起調用」。例如，它可能適用於短字符串，而在長字符串時「破解」（因爲某些緩衝區中的空間有限）。 – 2014-11-03 00:14:44

關於標準流對象唯一保證的是，如果它與stdio同步，那麼對其格式化或未格式化的I/O函數的併發訪問不構成數據競爭（即，不是未定義的行爲）。打印的字符仍然可以交錯。 – 2014-11-03 07:06:12

據我所知，搶佔行爲並不能保證讓我假設你在std :: cout中用std :: endl結束這一行。 std :: endl做的更多，然後只是添加'\ n'它也刷新內部緩衝區，這是我的經驗是線程之間的保護動作。如果你用'\ n'代替std :: endl，它也應該在線程之間混合輸出。更進一步，如果你寫很長的行到你的std :: cout中，你可能會強制緩衝區溢出，如果是std :: cout則會刷新，在這種情況下，輸出也可能會混淆。

來源

2014-11-02 19:59:43 Oncaphillis

我想你誤會了。 'std :: cout'和'std :: endl' * does *混合輸出，'printf'不會。 – 2014-11-02 20:04:23

@MertcanEkiz：就因爲你沒有注意到它並不意味着它不會發生。 – 2014-11-02 20:12:06

@LokiAstari是的。我一直在懷疑它是否會在某些時候發生，所以我一遍又一遍地運行應用程序，但結果並沒有改變 – 2014-11-02 20:13:57

爲什麼std :: cout搶佔線程但printf不是？

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