我正在使用 std::map 来实现我的本地哈希表，它将被多个线程同时访问。 我做了一些研究，发现 std::map 不是线程安全的。 所以我将使用互斥锁在地图上进行插入和删除操作。 我计划有单独的互斥体，每个映射条目一个，以便可以独立修改它们。
我是否需要将查找操作也放在关键部分下？ 插入/删除操作会影响查找操作吗？ 有没有比使用 std::map 更好的实现方式来处理所有事情？
【问题讨论】：
std::map 作为桶吗？
标签： c++ multithreading stl thread-safety posix
二叉树不是特别适合多线程，因为重新平衡会在树范围的修改中退化。此外，全局互斥锁会对性能产生非常负面的影响。
我强烈建议使用已经编写好的线程安全容器。例如，Intel TBB 包含 concurrent_hash_map。
但是，如果您希望学习，这里有一些关于构建并发排序关联容器的提示（我相信完整的介绍不仅超出我的能力范围，而且不合适，在这里） .
读取器/写入器
您可能想要使用 Reader/Writer Mutex，而不是常规的 Mutex。这意味着并行读取，而写入保持严格的顺序。
自己的树
您还可以构建自己的红黑树或 AVL 树。通过使用每个节点的 Reader/Writer Mutex 来扩充树结构。这允许您仅阻止树的部分，而不是整个结构，即使在重新平衡时也是如此。 eg 插入距离足够远的键可以是平行的。
跳过列表
链表更适合并发操作，因为您可以轻松隔离已修改区域。
Skip List 建立在这种优势之上，但增强了结构以提供 O(log N) 密钥访问。
遍历列表的典型方法是使用 hand over hand 习惯用法，即在释放当前节点之一之前获取下一个节点的互斥体。跳过列表添加了第二个维度，因为您可以在两个节点之间潜水，从而释放它们（并让其他步行者走在您前面）。
实现比二叉搜索树简单得多。
持久性
另一个有趣的部分是持久（或半持久）数据结构的概念，通常在函数式编程中找到。二叉搜索树特别适合它。
基本思想是一旦节点（或其内容）存在就永远不要改变它。你可以通过共享一个可变的head来做到这一点，它将指向更高的版本。
主要优点是地图版本始终可用。也就是说，即使另一个线程正在执行插入或删除操作，您也始终可以读取。此外，由于read 访问只需要一次并发 读取（复制根指针时），它们几乎是无锁的，因此具有出色的性能。
引用计数（内在）是这些节点的朋友。
注意：树的副本非常便宜:)
我不知道并发跳过列表或并发半持久二叉搜索树在 C++ 中的任何实现。
【讨论】：
您确实需要将 find 放在关键部分，但您可能需要两个不同的锁，一个用于写入，一个用于读取。写锁是独占的，但如果没有线程持有写锁，则多个线程可以同时读取而不会出现问题。
这样的实现适用于大多数 STL 实现，但它不符合标准。 std::map 通常是使用 red-black tree 实现的，它在读取元素时不会改变。如果映射是使用splay tree 实现的，则树会在查找期间发生变化，并且一次只能读取一个线程。
对于大多数用途，我建议使用两把锁。
【讨论】：
find 和一个写/读锁，而一个锁你一次只能有一个find。
是的，如果插入或删除导致重新平衡，我相信find 也会受到影响。
【讨论】：
是的 - 您需要将插入、删除和查找放在关键部分。有一些技术可以同时进行多个查找。
【讨论】：
据我所知，这里已经回答了一个类似的问题，答案还包括对这个问题的解释，以及更详细地解释线程安全的链接。
【讨论】：