C ++ OpenMP和std :: vector <bool>

Question

為什么以下代碼對bool的std :: vector不起作用（如所考慮的）？ bool-vector中的一些元素是隨機錯誤的。 對於int向量，所有工作正常（使用多於3個循環進行測試）。

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>是顯式模板特化，它將布爾值打包成一些整數變量的位。 為了通過語義正確的下標使位可寫， vector<bool>::operator[]返回一些可轉換為bool並具有bool賦值運算符的代理對象 。 不同索引的代理對象可以引用相同的底層內存，因此不能保證對不同位的同時訪問是線程安全的。

對於一個合格的證明，它不是一個編譯器錯誤，see'Data種族一節這個頁面：

不能保證對不同元素的同時訪問是線程安全的（因為存儲字節可以由多個位共享）。

或C ++標准的第23.2.2節：

2. 除了vector<bool> ，同時修改同一序列中不同元素中包含對象的內容時，需要實現以避免數據爭用。
3. <...>作為一般規則的例外，對於vector<bool> y ， y[0] = true可以與y[1] = true競爭。

正如@Anton建議的那樣，使用bool以外的類型。

Answer 2

很可能是因為vector<bool>被編譯器轉換為位數組。 如果你不需要位數組，只需使用vector<int>或vector<char>存儲0和1。

Answer 3

除了謝爾蓋和安東的回答之外，我還要指出，已知向量不是線程安全的，如http://www.cplusplus.com/reference/vector/vector-bool中的數據競爭部分所述。

您的替代方案（正如其他人建議的那樣）要么轉到其他類型的向量，要么保護聲明

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

#pragma omp critical 。