为什么std::cout在线程中被抢占，而printf却没有

Why is std::cout preempted in a thread but printf is not?

本文关键字：printf cout std 线程 为什么      更新时间：2023-10-16

我开始学习C++11标准中的线程，我正在尝试一个非常基本的程序，该程序创建10个线程，连接它们，然后退出。在线程函数中，我试图打印出我正在创建线程的for循环的索引，如下所示：

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

这会产生一个预期来自并发程序的输出，线程执行顺序错误：

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

但是，当我尝试使用std::cout和std::endl做同样的事情时，我得到的是：

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

为什么std::cout会发生这种情况，而printf不会发生这种情况？

您没有显示您的std:：cout代码。

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

但如果我假设你把代码改成：

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

两者有很大的不同：

printf版本只有一个对打印库的调用

printf("Thread #%dn", i);

operator<<对打印库有三个不同的调用

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.

假设打印库内部有某种锁，printf版本将为每个线程提供一行。而CCD_ 8版本可能在调用之间被抢占。

我不会打赌任何版本都有内部锁。打印部分可能很短，观察到中断的可能性很小，因此您可能还没有观察到。

尝试：

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

据我所知，抢占行为并不能得到保证。让我假设您用std:：endl结束std:：cout中的行。std:：endl所做的不仅仅是添加'\n'，它还刷新内部缓冲区，根据我的经验，这是线程之间受保护的操作。如果将std:：endl替换为'\n'，它还应该混合线程之间的输出。此外，如果在std:：cout中写入很长的行，则可能会强制缓冲区溢出和刷新，如果std:：cout和在这种情况下输出也可能混淆。

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