STL提供的线程安全性

基本上STL容器提供的线程安全性只有以下两点：

多个线程读取是安全的
多个线程可以读同一个容器内的数据，读时不允许写操作
多个线程对不同的容器写入是安全的

如何实现线程安全性

完全的线程安全很难实现，一个库可能试图以下列方式实现这样完全线程安全的容器：

对于容器成员函数的每一次调用都锁住该容器直到调用完成。
在容器返回的迭代器生存期结束之前锁住容器
对于作用于容器的每个算法，在算法执行期间都锁住容器。（实际上这一点毫无必要，因为算法无法识别它们正在操作的容器)

实例

现在考虑一个例子：将vector内的第一个5改成0，如果它存在的话。

vector<int> v;
auto first5 = find(v.begin(), v.end(), 5);
if (first5 != v.end()){
    *first5 = 0;
}

在多线程运行环境中，另一个线程可能在find操作完成后立刻修改v中的数据。那样第三行与v.end的检测将毫无意义，因为v的元素已经不再是原来的元素。并且如果执行了插入或者删除操作，first5也已经失效。
之前列举的3个方法都无法防止上述问题，迭代器调用返回得很快，生存期只有一行，find也是，无法帮助锁定。

解决方案

为了保证上述代码的线程安全，v必须从行1到行3都保持锁定，STL无法做到自动判断容器是否需要锁定，因此必须手动完成：

vector<int> v;
...
getMutexFor(v);//需要自己实现的容器锁操作
auto first5 = find(v.begin(), v.end(), 5);
if (first5 != v.end()) {
    *first5 = 0;
}
releaseMutexFor(v);

从面向对象的角度而言，解决方法是构建一个lock类，其类模板大致如下：

Template<typename Container>
class Lock {
public: 
    Lock(const Containers container)
        : c(container){
            getMutexFor(c);
        }
    ~Lock(){
        releaseMutexFor(c); 
    }
private:
    const Container& c;
};

显然，这种方法是在用类来管理资源的生存期（RAII)，其使用案例如下：

vector<int> v;
...
{
    Lock<vector<int> > lock(v);
    auto first5 = find(v.begin(), v.end(), 5);
    if (first5 != v.end()) {
        *first5 = 0;
    }
    ...//lock对象析构，v解锁
}

另外，这种解决方案是异常安全的，因为在异常发生的情况下，局部对象会被销毁，此时lock也会释放互斥量。

总结

STL允许在一个容器上的多线程读取和不同容器上的多线程写入，除此之外不能依赖任何库自带的线程安全性。