Ist „cout' in C threadsicher?

Ist cout Thread-sicher? Eine Untersuchung aus mehreren Perspektiven

Die C-Standardbibliothek stellt den Cout-Stream für Ausgabeoperationen bereit. Seine Thread-Sicherheitseigenschaften geben jedoch oft Anlass zur Sorge.

C 03-Standard:

Gemäß dem C 03-Standard gibt es keine explizite Erwähnung der Thread-Sicherheit von cout . Dies bedeutet, dass die Thread-Sicherheit nicht garantiert ist und Entwickler die Synchronisierung entsprechend handhaben sollten.

Gemeinsame Pufferung:

Ein entscheidender Aspekt, der sich auf die Thread-Sicherheit auswirkt, ist der von cout verwendete Puffermechanismus. Selbst wenn Schreibvorgänge Thread-sicher sind, birgt der gemeinsam genutzte Puffer die Gefahr einer Beschädigung, wenn mehrere Threads gleichzeitig versuchen, auf den internen Status des Streams zuzugreifen oder ihn zu ändern.

C 11-Standard:

Der C 11-Standard führt diesbezüglich Verbesserungen ein. Darin heißt es, dass der gleichzeitige Zugriff auf die Eingabe- und Ausgabefunktionen synchronisierter iostream-Objekte, einschließlich cout, durch mehrere Threads nicht zu Datenwettläufen führt.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass:

• Die Synchronisierung ist nur für die formatierte und unformatierte Ein-/Ausgabe des Streams gewährleistet Funktionen.
• Um verschachtelte Zeichen in der Ausgabe zu verhindern, müssen Entwickler noch eine manuelle Synchronisierung implementieren.

Herstellerspezifische Implementierungen:

Das Thread-sichere Verhalten von cout kann auch je nach Anbieter und Compiler variieren. GCC stellt beispielsweise unter bestimmten Bedingungen threadsichere Implementierungen von Streams bereit, beispielsweise durch die Verwendung des Flags -D_GLIBCXX_SYNCHRONIZATION.

Schlussfolgerung:

Im Allgemeinen wird cout als behandelt Thread-unsicher ist ein umsichtiger Ansatz. Wenn mehrere Threads gleichzeitig auf cout zugreifen müssen, ist eine manuelle Synchronisierung erforderlich, um potenzielle Probleme zu vermeiden. Obwohl C 11 einige Sicherheitsvorkehrungen bietet, entfällt dadurch nicht die Notwendigkeit einer zusätzlichen Synchronisierung, um eine konsistente und korrekte Ausgabe sicherzustellen.

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