C ++ OpenMP和std :: vector <bool>

Question

为什么以下代码对bool的std :: vector不起作用（如所考虑的）？ bool-vector中的一些元素是随机错误的。 对于int向量，所有工作正常（使用多于3个循环进行测试）。

我在ubuntu 14.04 64bit上使用g ++ 4.8.4。

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;


class TestBool
{
public:
    TestBool() {}
    bool test() {return true;}
    int testInt() {return 10;}
};
void testBVec(vector<bool> &bv, size_t loop)
{
    cout << "boolvec loop " << loop << endl;
    for(size_t i = 0; i < bv.size(); i++) {
        if( ! bv[i])
            cout << "wholy shit with bool at index " << i << endl;
    }
}
void testIntVec(vector<int> &iv, size_t loop)
{
    cout << "intVec loop " << loop << endl;
    for(size_t i = 0; i < iv.size(); i++) {
        if( iv[i] != 10)
            cout << "wholy shit with int at index " << i << endl;
    }
}


int main()
{
    vector<TestBool> tv(10);
    size_t loops = 3;

    for(size_t i = 0; i < loops; i++ ) {
        vector<bool> bv(10);
        vector<int> iv(10);

        #pragma omp parallel for
        for(int j = 0; j < 10; ++j) {
            bv[j] = tv[j].test();
            iv[j] = tv[j].testInt();
        }
        testBVec(bv, i+1);
        testIntVec(iv, i+1);
    }

    return 0;
}

Answer 1

vector<bool>是显式模板特化，它将布尔值打包成一些整数变量的位。 为了通过语义正确的下标使位可写， vector<bool>::operator[]返回一些可转换为bool并具有bool赋值运算符的代理对象 。 不同索引的代理对象可以引用相同的底层内存，因此不能保证对不同位的同时访问是线程安全的。

对于一个合格的证明，它不是一个编译器错误，see'Data种族一节这个页面：

不能保证对不同元素的同时访问是线程安全的（因为存储字节可以由多个位共享）。

或C ++标准的第23.2.2节：

2. 除了vector<bool> ，同时修改同一序列中不同元素中包含对象的内容时，需要实现以避免数据争用。
3. <...>作为一般规则的例外，对于vector<bool> y ， y[0] = true可以与y[1] = true竞争。

正如@Anton建议的那样，使用bool以外的类型。

Answer 2

很可能是因为vector<bool>被编译器转换为位数组。 如果你不需要位数组，只需使用vector<int>或vector<char>存储0和1。

Answer 3

除了谢尔盖和安东的回答之外，我还要指出，已知向量不是线程安全的，如http://www.cplusplus.com/reference/vector/vector-bool中的数据竞争部分所述。

您的替代方案（正如其他人建议的那样）要么转到其他类型的向量，要么保护声明

bv[j] = tv[j].test();

#pragma omp critical 。