c++ - std::map 线程安全

Question

对 std::map 中对象的引用是线程安全的吗？

std::map< std::string, Object >   _objects;

map 可以从许多线程中更改，并且此访问是同步的，但对值（Object &）的引用只能从 1 个实例和线程访问。如果另一个线程将项目添加到地图，使用 Object & 进行写操作是否安全？它会重新分配吗？

Answer 1

C++11 标准保证const对容器的方法访问对于不同线程是安全的（即，两者都使用const方法）。

此外，[container.requirements.dataraces] 状态

当包含对象的内容在同一序列中的不同元素中时，需要实现来避免数据竞争，除了vector<bool>

换句话说，除了vector<bool>修改不同的内容不是数据竞争。

现在，如果一个线程使另一个线程使用的迭代器无效，显然这是一场数据竞争（并导致未定义的行为）。如果一个线程不const访问容器，而另一个线程const访问，那就是数据竞争（和未定义的行为）。（注意：const出于多线程的目的，“考虑”了许多函数，包括begin,end和其他非const仅因为返回非const迭代器 的函数（和方法）。出于线程安全原因[]，包含在这组伪函数中const, 除了map等unordered_set-- 23.2.2.1)。

但是，如果您对容器中的某个元素有引用，并且在另一个线程中执行不会使该引用无效的操作，并且从未在另一个线程中写入该元素，则您可以安全地从该引用中读取。同样，如果其他线程甚至从未从元素中读取，那么写入该元素不应导致未定义的行为。

对于标准参考，17.6.5.9.5 似乎保证标准库中的函数不会跑掉并不必要地读/写元素。

所以简短的回答：你是安全的，只要另一个线程不直接与map.

Answer 2

地图中的元素是稳定的，除非元素从地图中删除，否则它们不会被移动或失效。如果只有一个线程正在写入给定对象，并且对映射本身的更改正确同步，那么我相信它会是安全的。我确信它在实践中是安全的，我认为它在理论上也是安全的。

该标准保证不同的元素可以被不同的线程修改，在 [container.requirements.dataraces]

尽管有（17.6.5.9），当同时vector<bool>修改同一序列中不同元素中包含的对象的内容时，需要实现来避免数据竞争，除了 。

这仅允许您修改元素，而不是在修改元素时将新元素插入到地图中。对于某些容器，例如std::vector，修改向量本身也可能通过重新分配和移动元素来修改元素，但 [associative.reqmts]/9 确保std::map不会使现有元素无效。

由于不需要成员函数 ofstd::map来访问其元素的第二个成员（即mapped_type），我认为 [res.on.data.races]/5 表示在修改映射时没有其他线程会与对该成员的写入发生冲突。（感谢 Yakk 的最后一块拼图）