stl map 找到线程安全答案

【问题标题】：stl map find thread safestl map 找到线程安全
【发布时间】：2011-08-20 05:32:37
【问题描述】：

stl map 线程上的 find 调用安全吗？

【问题讨论】：

另见：stackoverflow.com/questions/1362110/…
线程安全相对于什么？是否所有线程都只调用find() 或其他const 方法？地图是否正在被另一个线程更新？
假设所有线程都只调用find()。线程安全吗？

标签： c++ multithreading stl map thread-safety

【解决方案1】：

不，C++ 规范在规范中不保证任何 STL 容器上的操作的线程安全。如果线程安全很重要，您应该提供自己的锁定。

话虽如此，不同的实现似乎提供了不同的保证。例如，大多数似乎允许多个并发读取器，只要没有同时执行写入。如果您不关心可移植性，则可以研究实现文档。例如来自here 的 SGI STL：

STL 的 SGI 实现是线程安全仅在某种意义上同时访问不同的容器是安全的，同时对共享容器的读取访问是安全的。如果多个线程访问一个单个容器，以及至少一个线程可能会写，那么用户有责任确保线程之间的互斥在容器访问期间。

来自this answer，Dinkumware 似乎也做出了类似的保证（他们让微软的 STL 实现）。

多个线程可以安全地读取相同的容器对象。（有 nunprotected 内的可变子对象一个容器对象。）

两个线程可以安全地操作不同的容器对象同类型。（没有不受保护的共享静态对象容器类型。）

您必须防止同时发生访问容器对象，如果在至少有一个线程正在修改目的。（明显的同步原语，例如那些在 Dinkum 线程库，不会被容器对象颠覆。）

【讨论】：

但是，大多数实现都提供了一些保证，例如多个同时 readers 不需要锁定。因此，多个线程可以安全地使用std::map<>::find()。
@Andre，这似乎是大多数实现所提供的
我发誓我今天遇到了线程安全问题，当时多个线程（在 openMP 并行 for 循环中 - VisualStudio 2010）是 /reading/ 一个 STL 容器：我的线程正在执行 std::map。 find() 在相同的数据上并行。在调试模式下，它甚至似乎死锁了，而在发布时，它会给我的应用程序带来问题，而这些问题在删除并行 for 循环时不会出现。

【解决方案2】：

否：当另一个线程与您的 find 同时更新地图时，行为未定义。

【讨论】：

【解决方案3】：

我试图找到问题的答案。

https://gcc.gnu.org/onlinedocs/libstdc++/libstdc++-html-USERS-3.4/stl__map_8h-source.html

你可以看到stl map souce。

搜索find()。在497行、524行找到。代码写成_M_t.find(__x);

然后搜索_M_t。

在第 124 行找到。写成_Rep_type _M_t;

如果属性_M_t 是为每个线程创建的，它可能是线程安全的。但我不这么认为。如果 2 个线程同时使用 find，它们将同时使用 _M_t。 _Rep_type 连接到 _Rb_tree。

您可以在下面的源代码中看到_Rb_tree。

https://gcc.gnu.org/onlinedocs/libstdc++/libstdc++-html-USERS-4.1/stl__tree_8h-source.html

find() 做树旅行（见下面的代码）。 __x 和 __y 会发生非自愿更改。

01307   template<typename _Key, typename _Val, typename _KeyOfValue,
01308            typename _Compare, typename _Alloc>
01309     typename _Rb_tree<_Key, _Val, _KeyOfValue, _Compare, _Alloc>::iterator
01310     _Rb_tree<_Key, _Val, _KeyOfValue, _Compare, _Alloc>::
01311     find(const _Key& __k)
01312     {
01313       _Link_type __x = _M_begin(); // Current node.
01314       _Link_type __y = _M_end(); // Last node which is not less than __k.
01315 
01316       while (__x != 0)
01317     if (!_M_impl._M_key_compare(_S_key(__x), __k))
01318       __y = __x, __x = _S_left(__x);
01319     else
01320       __x = _S_right(__x);
01321 
01322       iterator __j = iterator(__y);
01323       return (__j == end()
01324           || _M_impl._M_key_compare(__k,
01325                     _S_key(__j._M_node))) ? end() : __j;
01326     }

【讨论】：

【解决方案4】：

实际上，Microsoft Visual Studio 2008 附带的 STL 似乎对修改地图的操作有一些锁定（我假设它与 set 相同）。这很烦人，因为我要在多个线程中构建更多地图，这会影响我的性能。

【讨论】：