不同线程使用迭代器迭代 STL 映射答案

【问题标题】：Iterating through an STL map with an iterator by different threads不同线程使用迭代器迭代 STL 映射
【发布时间】：2013-09-25 09:22:09
【问题描述】：

我有一个将由两个线程访问的 STL 映射。它们都不插入也不删除元素：它们只是读取。

如果它只是一个简单的数组，我相信这不会造成麻烦。但是，STL 映射是一个复杂的数据结构，我不知道它的实现。这会导致数据竞争吗？

【问题讨论】：

啊哈，找到了我要找的东西：stackoverflow.com/a/9042626/1171191
@BoBTFish，所以我的要求得到保证......谢谢

标签： c++ multithreading stl synchronization

【解决方案1】：

标准 C++ 容器（截至 2011 年）允许多个并发读取器安全访问（即通过 const 成员函数）。

也就是说，您没问题（假设您与容器一起使用的类型上的 const 成员函数遵循相同的规则：按位-const 除外，对象不受其他线程访问的保护）。

如果您使用的是旧实现，理论上您可能会遇到问题，但我对此表示怀疑。

这是标准 (N3337) 的库介绍部分的全部内容。我认为仅凭这些段落中的任何一段都不足以回答您的问题，因此您得到了全部！

17.6.5.9 避免数据竞争[res.on.data.races]

1 本节规定了实现应满足的要求，以防止数据比赛（1.10）。每个标准库函数都应满足每个要求，除非另有规定。实施可能会阻止除了下面指定的情况之外的数据竞争。

2 C++ 标准库函数不得直接或间接访问对象 (1.10) 可由当前线程以外的线程访问，除非通过函数的直接或间接访问对象论据，包括这个。

3 C++ 标准库函数不应直接或间接修改线程可访问的对象（1.10）除了当前线程之外，除非直接访问对象或间接通过函数的非常量参数，包括 this。

4 [注意：例如，这意味着实现不能使用用于内部目的的静态对象，无需同步，因为它即使在未明确共享的程序中也可能导致数据竞争线程之间的对象。 ——尾注]

5 一个 C++ 标准库函数不应访问通过其参数间接访问的对象或通过其容器参数的元素，除了调用函数其对这些容器元素的规范所要求的。

6 调用标准库得到的迭代器的操作容器或字符串成员函数可以访问底层容器，但不得对其进行修改。 [注：特别是容器使迭代器无效的操作与与该容器关联的迭代器。 ——尾注]

7 实现可以在线程之间共享它们自己的内部对象如果对象对用户不可见并且受到数据保护比赛。

8 除非另有说明，C++ 标准库函数应仅在当前线程内执行所有操作，如果那些操作具有对用户可见的效果 (1.10)。

9 [注意：如果没有可见的副作用，这允许实现并行化操作。 ——尾注]

【讨论】：

只要只使用 const 成员，并且值遵循相同（const 成员不能在位级别更改任何内容；唯一例外：像 @987654329 这样的线程原语@)
根据cplusplus.com/reference/map/map/begin，begin 有不同的版本：(1) iterator begin() (2) const_iterator begin() const: 我的问题是“我怎么知道会使用哪一个” ?
@takwing 如果你有一个const 对象，你会得到const 版本。但是，如果您明确知道您想要const_iterators 并且不关心您的上下文中map 的constness，请使用cbegin 和cend 成员函数。
@BoBTFish，通过 const 对象，是否意味着条目中的值是 const 类型？
@takwing 我的意思是如果map 本身是const，那么myMap.begin() 将返回const_iterator。 map 可能是 const 出于各种原因，包括：1）它是这样声明的：const std::map<int, int> myMap;（有限使用）。 2) 它作为const 类实例的成员访问：const MyClass myInstance; myInstance.mapMember_.begin();。 3）你在const成员函数中访问某个类的成员（这基本上是2）：void myClass::foo() const { mapMember_.begin(); }。