C++ 中的标准输出流是线程安全的（cout、cerr、clog）吗？

Posted 2023-02-23

【中文标题】C++ 中的标准输出流是线程安全的（cout、cerr、clog）吗？

【英文标题】：Are standard output streams in C++ thread-safe (cout, cerr, clog)?

【发布时间】：2010-12-01 18:56:03

【问题描述】：

我知道目前C++没有线程的概念，但是this article is saying：

类型安全、线程安全、可移植 日志记录机制

.....

fprintf() 函数是线程安全的， 所以即使这个日志是从 不同的线程，输出线 不会乱码。

cout、cerr 和 clog 呢？

我认为这个问题也适用于 C++ 中的所有类型的流类型，例如 fstream 和 stringstream。

【问题讨论】：

Note: the answer is now "yes", in C++11.

@GManNickG：我使用 Visual Studio 2013 C++，但 cout 仍然不是线程安全的。屏幕上的输出大多已损坏/混合。

@MehmetFide：线程安全不同于同步（混合/交错字符串）； C++11 标准保证，在使用来自不同线程的这些对象时，实现不会导致数据竞争，而您可以确保多个 operator<< 调用是同步的。

【参考方案1】：

这篇文章对fprintf API 的POSIX 标准提出了声明。它没有说明 C++ 流。这是完全正确的，因为这些流上没有这样的保证。

请注意，尽管该文章中的日志记录类使用 C++ 流语法，但它通过为每个日志记录事件创建和销毁的 std::ostringstream 对象来执行此操作，因此不会在线程之间共享。它使用fprintf 将内容实际写入控制台。

Microsoft C 库声称与 POSIX 兼容，因此本文中的代码可能具有相当广泛的可移植性（因为许多其他流行的操作系统都与 POSIX 兼容）。但这并不意味着标准 C++ 流是线程安全的。

【参考方案2】：

这将是特定于实现的细节。您可以询问具有运行时库 Y 的编译器 X 是否具有线程安全的标准流，但您不能询问是否所有实现都有，因为允许实现在线程安全方面有所不同。这是 C++ 没有内置线程概念的部分含义。它是所有特定于实现的。

【讨论】：

我也是这么想的 :) 但是文章声称代码也是可移植的！

我猜这篇文章的作者只是说它在他尝试过的任何地方都有效。他可能没有尝试过，比如 Keil C 和 HomeGrownRTOS v1.2，或任何其他不常见的组合。

这篇文章不是在讨论 C++ 流。

@Warren Young - 文章的作者并不是那么愚蠢，事实上。他们特别说明了他们的代码必须支持什么标准才能工作。

@Earwicker，我认为这与是否愚蠢无关。作者声称它是可移植的 posix 代码。纯 C 函数 fprintf 仍然不是线程安全的。

【参考方案3】：

由于当前的 C++ 标准甚至不承认存在称为“线程”的东西，因此它当然根本没有提供任何关于线程安全的保证。

这都是实现定义的。