此场景下std::unordered_map是否具备线程安全性？

假设有两个线程共享同一个std::unordered_map<int, std::vector<int>>实例：

• 线程1持续调用insert_data函数，负责向容器中添加数据
• 线程2反复调用iteration函数，负责遍历并输出容器内容

insert_data函数代码 #

void insert_data(int key, int value, std::unordered_map<int, std::vector<int>>& my_map)
{
    if (my_map.find(key) == my_map.end())
    {
        my_map[key] = std::vector<int>();
    }

    my_map[key].push_back(value);
}

iteration函数代码 #

void iteration(std::unordered_map<int, std::vector<int>>& my_map)
{
    for (auto& [key, value] : my_map)
    {
        std::cout<<"key : "<<key<<" value : "<<value<<std::endl;
    }
}

结论：这种场景完全不线程安全，会触发未定义行为，原因如下： #

• 违反C++标准容器并发规则
  根据C++标准，当有线程对标准容器执行写入操作（包括插入元素、修改容器内元素）时，其他线程不能同时执行读取或遍历操作，否则会产生数据竞争，属于未定义行为。此处insert_data中的my_map[key]（可能触发插入）和push_back（修改vector）都是写入操作，iteration的遍历属于读取操作，无同步的并发执行必然触发数据竞争。

• 竞态条件引发逻辑错误
  insert_data里的find和operator[]组合不是原子操作：线程A执行find发现键不存在后，线程B可能也执行find得到相同结果，随后两个线程都会执行my_map[key] = std::vector<int>()，这会导致重复初始化，甚至破坏unordered_map的内部哈希表结构。

• 迭代器失效导致崩溃或乱码
  unordered_map插入元素时可能触发rehash（负载因子超阈值时），此时容器内所有迭代器都会失效。如果iteration线程正在遍历，使用失效迭代器会直接导致程序崩溃、输出乱码等不可预测结果。另外，即使不触发rehash，对vector的push_back可能引发内存重分配，遍历线程访问该vector时也可能读到无效数据。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者demonic3540