最近在做專案的過程中，遇到STL中vector的多執行緒訪問問題。問題大概是這樣的：有一個全域性的vector，一個寫程序對該vector進行插入操作（push_back()），同時有一個讀程序在監視該vector的內容並對其進行顯示（操作：size(), at(i)），沒有進行任何的執行緒同步，程式的編譯沒有任何問題，卻一直出現執行時錯誤，主要是陣列越界。 當時的考慮時：雖然vector不支援多執行緒，但是我的兩個執行緒，一個寫，一個卻是隻讀，按理說不應該有問題，大不了有髒資料，但是我不在乎。網上有很多人說是執行緒同步問題，但是個人感覺不是這個問題。後來看了一篇網文之後才晃然大悟，其實是vector的大小動態分配所造成的問題。簡單的說就是讀程序和寫程序在vector的記憶體動態重分配時記憶體地址不同步了（不知道說的對不對）。懶的再描述自己的具體問題了，直接把那篇網文貼上來，以供以後檢視。

原文內容：

程式出現了coredump，用gdb發現了出錯的地方。

vector<size_t> seq_offset;

......

if(seq_id < seq_offset.size())

{

seq_offset[seq_id]; //此處coredump

}

沒有超過vector的大小，訪問是不應該有問題的，而且這一現象是偶然出現，所以懷疑是多執行緒的原因。果然在另一個執行緒裡發現對seq_offset有 insert操作，insert本身不會影響訪問，但是當vector大小不夠的時候，insert會引發記憶體重新分配。STL程式碼(linux gcc-3.4.3 /usr/include/c++/3.4.3/bits)裡，vector的insert會呼叫_M_fill_insert，而當空間不夠時 _M_fill_insert會重新分配空間，並將相關資料結構指向新空間。檔案 vector.tcc

324 std::_Destroy(this->_M_impl._M_start, this->_M_impl._M_finish); //銷燬vector裡的元素，即呼叫各元素的解構函式

325 _M_deallocate(this->_M_impl._M_start, //收回存放各元素的空間，即free

326 this->_M_impl._M_end_of_storage - this->_M_impl._M_start);

327 this->_M_impl._M_start = __new_start.base(); //資料結構指向新的空間

328 this->_M_impl._M_finish = __new_finish.base();

329 this->_M_impl._M_end_of_storage = __new_start.base() + __len;

麻煩就在於當326行結束後，_M_start指向的是一塊已經釋放了的空間，這時候再有vector的訪問操作（如seq_offset[seq_id]）當然就會coredump。其實STL完全可以先把_M_start賦給一個臨時變數，然後_M_start指向 新空間，最後再釋放臨時變數指向的空間，這樣可以保證在多執行緒下順利執行。不過STL文件說了——它不支援多執行緒——所以這樣做也沒錯。

加鎖也可以解決這個問題，不過那樣太低效了，不予考慮。最後的解決方案是，用vector的reserve方法預先分配好記憶體，免得在使用中動態增長。

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在STL的容器中，vector可以說是最容易理解和使用的容器了，以前使用陣列的時候，如果不確定有多少資料要儲存，就會預先分配一個大的陣列，如果實際沒有用到那麼多，又會浪費很多的記憶體資源，如果不分配大的陣列又擔心不夠用，有了vector之後，這些問題再也不用擔心了，vector會動態的增長空間，當vector空間不足時會自動申請一片更大的記憶體空間，以儲存新的資料。

vector動態記憶體增長的過程如下：

1) 申請一塊更大的記憶體空間以儲存新資料。

2) 將資料從舊記憶體空間拷貝到新記憶體空間。

3) 析構舊記憶體空間中的物件。

4) 釋放舊記憶體空間

對於程式設計師來說，這簡直就是一個神器，但是在享受vector帶來方便的同時，它也隱藏了

一些記憶體方面的問題，需要我們注意一下

1、預先分配兩倍的記憶體空間

對於一個數組，只要通過元素的個數以及元素的型別就可以得到佔用的記憶體空間，而對於

vector情況就不一樣，為了提高效率，vector會預先分配一定的記憶體空間，減少申請記憶體以及資料移動的開銷，因此vector實際佔用的記憶體空間要比需要的多一些。如果對記憶體要求比較高的程式，使用vector一定要小心了，當vector空間不足時，會申請一塊約是當前佔用記憶體兩倍的新空間以儲存更多的資料，若可用記憶體為1G，而當前vector已佔用的記憶體空間0.5G，當再插入一個元素，vector將會申請一塊約1G的記憶體空間，瞬間記憶體就被用光了，導致程式崩潰。每次擴容50%，94/2+94=141。

2、迭代器失效

當vector空間不足時，會申請一塊更大的記憶體空間，並將原指向記憶體空間的資料移動到新

的記憶體空間中，接著，舊的記憶體空間將會被回收。這裡就可能會出現問題了，當vector指向新的記憶體空間之後，原來指向舊記憶體空間的迭代器都會失效了，若再使用這些失效迭代器，將會出現coredump。因為當需要插入資料到vector的時候，就需要注意當前的迭代器還是否有效了。

3、釋放vector所佔記憶體

vector已經申請的記憶體空間並不會縮減，即使呼叫clear()函式，也只是清空vector的所有元素，真正佔用的記憶體空間也不會減少。有一種方法可以釋放vector佔用的記憶體空間，swap()

函式可以交換兩個vector物件所指向的記憶體空間，

下面例子說明了swap()函式的使用方法，假設擁有一個vector<int>物件vec：

vector<int> tmp; //tmp為空

vec.swap(tmp); //vec和tmp交換指向的記憶體空間。

如果程式碼想要更加精簡，則可以選擇下面的寫法：

vec.swap(vector<int>());//vec與臨時物件交換了指向的記憶體空間。

上面兩種方式都使用一個沒有資料的vector物件與當前vetor物件進行了交換，對於vec來講，其記憶體空間縮減為0，同理，若想vec變為指定大小，則只需要與一個大小一樣的vector物件進行swap即可。

4、預先申請記憶體空間

若一開始就大概確定需要的記憶體空間，則可以使用vector的reserve()函式預先申請足夠的記憶體空間，這樣做，既可以減少記憶體增長時的申請記憶體和資料移動的開銷，避免了迭代器失效的問題，也防止了申請了超出預期的的記憶體空間，導致記憶體耗盡的問題；若一開始不確定需要的記憶體空間，則可以先預留足夠大的空間，當所有資料都插入後，通過swap()函式去除多餘的容量即可。