线程安全容器

Question

在伪代码中有一些典型的容器类：

class Container
{
public:
  Container(){}
  ~Container(){}
  void add(data new)
  {
    // addition of data
  }
  data get(size_t which)
  {
    // returning some data
  }
  void remove(size_t which)
  {
    // delete specified object
  }

private:
  data d;
};

如何使这个容器成为线程安全的容器？我听说过互斥锁--这些互斥锁应该放在哪里？互斥量应该在类中是静态的，还是在全局范围内？在C++中，什么库可以完成这个任务？

Answer 1

首先，只要你要使用多个实例，互斥量对于一个类来说不应该是静态的。在很多情况下，你应该或不应该使用它们。所以，如果不看你的代码，就很难说。请记住，它们用于同步对共享数据的访问。因此，明智的做法是将它们放在修改或依赖对象状态的方法中。在您的例子中，我将使用一个互斥锁来保护整个对象并锁定所有三个方法。像这样：

class Container
{
public:
  Container(){}
  ~Container(){}
  void add(data new)
  {
    lock_guard<Mutex> lock(mutex);
    // addition of data
  }
  data get(size_t which)
  {
    lock_guard<Mutex> lock(mutex);
    // getting copy of value
    // return that value
  }
  void remove(size_t which)
  {
    lock_guard<Mutex> lock(mutex);
    // delete specified object
  }

private:
  data d;
  Mutex mutex;
};

Answer 2

英特尔线程构建块(TBB)为C++提供了大量线程安全的容器实现。它是开源的，你可以从http://threadingbuildingblocks.org/ver.php?fid=174下载。

Answer 3

添加mutex作为class的实例变量。在构造函数中初始化它，并在每个方法的开始处锁定它，包括析构函数，并在方法的末尾解锁。为类的所有实例(静态成员或仅在全局范围内)添加全局互斥可能会降低性能。