C++并发实战18：线程安全的查找表和链表

最新推荐文章于 2024-06-28 10:11:50 发布

liuxuejiang158

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分类专栏： C++并发实战 C++并发实战(C++11) 文章标签： C++并发实战17 线程安全的查找表和链

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/liuxuejiang158blog/article/details/17551513

本文介绍了如何在C++中实现线程安全的查找表，利用hash函数和bucket中的共享锁boost::shared_mutex确保并发安全性。同时，也讨论了线程安全链表的实现，通过在链表节点中持有mutex，细化锁的粒度，提高并发性能。

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经常遇见根据关键字查找内容的应用如DNS查询，标准库的std::map系列可供选择，但是它们是非线程安全的，一个线程安全的查找表实现如下，其主要是通过hash函数将各个key分散到具体的bucket中去，每个bucket带有一个共享锁boost::shared_mutex，从而实现线程安全的高并发数据结构：

#include <vector>
#include <memory>
#include <mutex>
#include <functional>
#include <list>
#include <utility>
#include <boost/thread/shared_mutex.hpp>

template<typename Key,typename Value,typename Hash=std::hash<Key> >
class threadsafe_lookup_table//只针对每个bucket上锁，而全局的vector不上锁，从而降低了锁的粒度。若使用map则是简单的操作都需要对整个map上锁
{
private:
    class bucket_type//具体的桶bucket数据结构，带有共享锁boost::shared_mutex
    {
    private:
        typedef std::pair<Key,Value> bucket_value;
        typedef std::list<bucket_value> bucket_data;
        typedef typename bucket_data::iterator bucket_iterator;

        bucket_data data;
        mutable boost::shared_mutex mutex;

        bucket_iterator find_entry_for(Key const& key) const
        {
            return std::find_if(data.begin(),data.end(),
                [&](bucket_value const& item)
                {return item.first==key;});
        }
    public:
        Value value_for(Key const& key,Value const& default_value) const
        {
            boost::shared_lock<boost::shared_mutex> lock(mutex);
            bucket_iterator const found