Map与Unordered_map —多线程

Question

我有以下要求：

我需要具有键，值对的数据结构（如果有帮助，则键为整数）。

我需要以下操作：

1. 迭代（最常用）
2. 插入（使用次数第二高）
3. 按键搜索和删除（最少）

我计划在结构上使用多个锁进行并发访问。 理想的数据结构是什么？

地图还是无序地图？

我认为无序映射很有意义，因为我可以在O（1）中插入，在O（1）中删除。 但是我不确定迭代。 与地图相比，性能有多差？

另外，我计划在块上使用多个锁，而不是整个结构。 有什么好的实现示例吗？

谢谢

Answer 1

两个容器的迭代器递增速度均为O(1) ，尽管您可能会从std::unordered_map获得更好的缓存局部性。

除了std::map O(log N)查找/插入/擦除功能较慢之外，另一个区别是std::map提供了双向迭代器，而std::unordered_map的速度更快（摊销了O(1)元素访问）仅提供转发迭代器。

安东尼·威廉姆斯（Anthony Williams）的出色著作《行动中的C ++并发：实用多线程》提供了一个多线程unordered_map的代码示例，每个条目都有一个锁。 如果您要进行认真的多线程编码，则强烈建议本书。

Answer 2

为什么不直接使用现有的concurrent_unordered_map ，你可以在这两个发现TBB和Concrt 。

Answer 3

在unordered_map迭代不是问题。 它的效率比矢量要低一些，但并不是很大。

与往常一样，您将需要对您的用例进行基准测试，并在代码的关键部分将其与其他容器类型进行比较。

不确定“在块上使用多个锁而不是整个结构”是什么意思-任何容器更新都需要锁定整个容器...

Answer 4

您是否考虑过尝试std::deque的原因如下：

1. 迭代速度很快-数据应或多或少地打包在一起（与列表不同）
2. 插入（两端）应快速进行-双端队列中的数据永远不会调整大小
3. 迭代和删除速度较慢（但不常见的用例）。

如果最后两种情况很常见，则可以使用std::list 。 还可以考虑测试std :: vector，因为它的缓存效率更高。

由于要对哈希表中的大量未使用元素进行迭代，因此unordered_map迭代可能会比较慢。 插入将一直处于等待状态，直到冲突级别变得无法忍受为止，此时将需要重新布置整个数据结构。

map的迭代速度相对较快，但数据元素可能相距较远。 由于需要重新平衡红黑树，因此插入可能会很慢。

unordered_maps的主要用例是用于快速查找（O1）。 法线贴图具有最快的查找（O log n），但迭代性能更好。

Answer 5

如果您对实时性有严格的要求，建议您在unordered_map上进行映射。 std :: map在100％的时间内保证了性能，但在某些紧急情况下std :: unordered_map可能会进行重新哈希处理并完全破坏实时性能。 总的来说，如果我需要绝对保证最坏情况下的性能，则我更喜欢红黑树（std :: map）而不是哈希表（std :: unordered_map）。