STL容器是线程不安全的----以及加锁实现多线程访问安全

最新推荐文章于 2025-08-08 11:18:03 发布

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STL的线程安全. 说一些关于stl容器的线程安全相关的话题。

一般说来，stl对于多线程的支持仅限于下列两点：(貌似Effective STL中有描述)

1.多个读取者是安全的。即多个线程可以同时读取一个容器中的内容。即此时多个线程调用容器的不涉及到写的接口都可以 eg find, begin, end 等.

2.对不同容器的多个写入者是安全的。即多个线程对不同容器的同时写入合法。但是对于同一容器当有线程写,有线程读时,如何保证正确? 需要程序员自己来控制，比如：线程A读容器某一项时，线程B正在移除该项。这会导致一下无法预知的错误。通常的解决方式是用开销较小的临界区（CRITICAL_SECTION）来做同步。以下列方式同步基本上可以做到线程安全的容器(就是在有写操作的情况下仍能保证安全)。

　　1.每次调用容器的成员函数的期间需要锁定。

　　2.每个容器容器返回迭代器的生存期需要锁定。

　　3.每个容器在调用算法的执行期需要锁定。

　　和小罗的关于task_server的多线程安全的交流: 是这样的, 当你调用map的任何接口时, 比如 end(), begin(), find()等时, 可能会返回一个iterator, 如果有别的线程正在修改这个map, 你的iterator就变得无效了, 再用这个iterator行为就可能出问题. 或者在find()函数内部, 会访问到map内部的红黑树的数据结构, 而这个红黑树是有可能被别的线程调整的(比如别的现在往map中插入一个不存在的记录). 所以, 是危险的.

我们通常通过为容器加锁来保证容器的线程安全性。

为容器加锁：

多个读取者是安全的。多线程可能同时读取一个容器的内容，这将正确地执行。当然，在读取时不能有任何写入者操作这个容器。
对不同容器的多个写入者是安全的。多线程可以同时写不同的容器。

针对容器的锁实现：

template<typename Container>
class Lock
{
public:
    Lock() =delete;
    Lock(const Container &container): c(container), released(false){
        getMutexFor(c);
    }
    ~Lock(){
        if(false == released){
            try{
                releaseMutexFor(c);
            }
            catch(...){

            }
        }
    }
    void releaseMutex(){
        releaseMutexFor(c);
        released = true;
    }
private:
    const Container &c;
    bool released;
};