C++ 线程安全映射

Question

有谁知道我在哪里可以找到包装 std::map 并使其线程安全的实现？ 当我说线程安全时，我的意思是它仅提供对映射的串行访问，一次一个线程。 最佳情况下，该映射应仅使用标准库和/或 boost 结构。

Answer 1

不符合您指定的标准，但您可以查看 TBB 容器。 有所谓的concurrent_hash_map，它允许多个线程同时访问映射中的数据。 有一些细节，但所有内容都有很好的文档记录，可以让您了解“并发容器”。 根据您的需求，这可能完全不合适......

Answer 2

考虑到您的限制，boost Shared_mutex 将提供最佳的多读取器/单写入器方法来包装标准映射。 我不知道有任何将这两者结合起来的“预构建”实现，因为任务通常很简单。

Answer 3

我想出了这个（我确信可以改进以接受两个以上的参数）：

template<class T1, class T2>
class combine : public T1, public T2
{
public:

    /// We always need a virtual destructor.
    virtual ~combine() { }
};

这允许您执行以下操作：

// Combine an std::mutex and std::map<std::string, std::string> into
// a single instance.
combine<std::mutex, std::map<std::string, std::string>> lockableMap;

// Lock the map within scope to modify the map in a thread-safe way.
{
    // Lock the map.
    std::lock_guard<std::mutex> locked(lockableMap);

    // Modify the map.
    lockableMap["Person 1"] = "Jack";
    lockableMap["Person 2"] = "Jill";
}

如果您希望使用 std::recursive_mutex 和 std::set，那也可以。

Answer 4

对于集合类来说，提供线程安全性通常不是一个好主意，因为它们无法知道它们是如何使用的。 通过在使用集合的更高级别的构造中实现您自己的锁定机制，您将得到更好的服务。

Answer 5

您可以查看线程安全模板库

Answer 6

尝试这个库

http://www.codeproject.com/KB/threads/lwsync.aspx

它是通过现代 C++ 基于策略的方法实现的。

这是链接中的一些内容，以展示“矢量”案例的想法

typedef lwsync::critical_resource<std::vector<int> > sync_vector_t;
sync_vector_t vec;

// some thread:
{
   // Critical resource can be naturally used with STL containers.
   sync_vector_t::const_accessor vec_access = vec.const_access();
   for(std::vector<int>::const_iterator where = vec_access->begin();
         where != vec_access->end();
         ++where;
        )
   std::cout << *where << std::endl;
}

sync_vector_t::accessor some_vector_action()
{
   sync_vector_t::accessor vec_access = vec.access();
   vec_access->push_back(10);
   return vec_access;
   // Access is escalated from within a some_vector_action() scope
   // So that one can make some other action with vector before it becomes
   // unlocked.
}

{
   sync_vector_t::accessor vec_access = some_vector_action();
   vec_access->push_back(20);
   // Elements 10 and 20 will be placed in vector sequentially.
   // Any other action with vector cannot be processed between those two
   // push_back's.
}

Answer 7

这里有一个提议（由我提出 - 无耻插件），它包装对象（包括 STL 容器）以实现高效（零成本）线程安全访问：

https://github.com/isocpp/CppCoreGuidelines/issues/924

基本思想非常简单。 只有几个包装类用于强制读/写锁定，同时呈现包装对象的常量（用于只读）或非常量（用于读写）视图。

这个想法是让编译时不可能不正确地访问线程之间共享的资源。

实现代码可以在这里找到：

https://github.com /galik/GSL/blob/lockable-objects/include/gsl/gsl_lockable

Answer 8

这取决于应用程序来实现。 “线程安全”映射将使对映射的单独调用成为线程安全的，但许多操作需要跨调用实现线程安全。 使用映射的应用程序应将互斥体与映射相关联，并使用该互斥体来协调对其的访问。

尝试创建线程安全的容器在 Java 中是一个错误，在 C++ 中也是一个错误。