用于只读操作的 std::map 线程安全

Question

我有一个 std::map 用于将值（字段 ID）映射到人类可读的字符串。 当我的程序在启动任何其他线程之前启动时，此映射会被初始化一次，之后就不再被修改。 现在，我给每个线程自己的这个（相当大）映射的副本，但这显然是内存的低效使用，并且会减慢程序启动速度。 所以我想给每个线程一个指向地图的指针，但这引发了一个线程安全问题。

如果我所做的只是使用以下代码从地图中读取：

std::string name;
//here N is the field id for which I want the human readable name
unsigned field_id = N; 
std::map<unsigned,std::string>::const_iterator map_it;

// fields_p is a const std::map<unsigned, std::string>* to the map concerned.
// multiple threads will share this.
map_it = fields_p->find(field_id);
if (map_it != fields_p->end())
{
    name = map_it->second;
}
else
{
    name = "";
}

这会起作用还是从多个线程读取 std::map 有问题？

注意：我目前正在使用 Visual Studio 2008，但我希望它适用于大多数主要的 STL 实现。

更新：编辑代码示例以确保常量正确性。

Answer 1

只要您的地图保持不变，这将适用于多个线程。 您使用的地图事实上是不可变的，因此任何查找实际上都会在不会更改的地图中进行查找。

这是一个相关的链接： http : //www.sgi.com/tech/stl/thread_safety.html

STL 的 SGI 实现是线程安全的，仅在对不同容器的同时访问是安全的，对共享容器的同时读取访问是安全的意义上。 如果多个线程访问单个容器，并且至少有一个线程可能会写入，则用户负责确保容器访问期间线程之间的互斥。

您属于“对共享容器的同时读取访问”类别。

注意：这适用于 SGI 实现。 您需要检查是否使用其他实现。 在这两种似乎被广泛用作替代方案的实现中，据我所知，STLPort 具有内置的线程安全性。 我不知道 Apache 的实现。

Answer 2

应该没问题。 如果您想记录/强制执行只读行为，您可以使用对它的const引用。

请注意，不能保证正确性（原则上地图可以选择在调用find重新平衡自身），即使您只使用 const 方法（一个非常不正常的实现可以声明树可变）。 然而，这在实践中似乎不太可能。

Answer 3

是的。

请参阅有关 std::set 的相同问题的相关帖子：

C++ std::set 线程安全吗？

Answer 4

用于 MS STL 实现

C++ 标准库中的线程安全

以下线程安全规则适用于 C++ 标准库中的所有类——包括 shared_ptr，如下所述。 有时会提供更强的保证——例如，标准 iostream 对象，如下所述，以及专门用于多线程的类型，如 .

一个对象是线程安全的，可以从多个线程中读取。 例如，给定一个对象 A，同时从线程 1 和线程 2 读取 A 是安全的。