在插入时同时迭代一个映射，这在什么方面是不安全的

Concurrently iterating through a map while inserting, in what way is it unsafe

本文关键字：在什么 方面 不安全 映射 迭代 插入 一个      更新时间：2023-10-16

注意：我知道这是不安全的，并且是标准未定义的，我想看看它是由我的编译器定义的，还是在实践中是安全的。

我在一个线程中迭代映射范围，同时可能在另一个线程插入

// thread 1:
for(auto it = map.begin(); it != map.end(); ++it){
// it's okay if "it" is out of order, repeats an element, or skips an element
// it's bad  if "it" can skip map.end() or turn to mush (invalid iterator)
}
// thread 2:
map[Key(...)] = Type(...); // insertions are extremely rare but inevitable

这是不安全的，但是嗯…有多不安全？这个映射作为一个优化提示来缓解线程争用，因此它本身不会对争用做出贡献。如果可能的结果只是插入的元素可能会被遗漏，或者它会无序读取元素或读取两次，那么这是可以接受的，不会破坏任何内容。

这样做会使迭代器变成汤还是会导致map.end()丢失？这是仅有的两个可能毁掉我生活的结果。

是的，这些结果绝对可能发生，甚至更糟。

在地图中插入时，会发生各种内部操作。这不仅仅是[]和=：下面还有一个完整的算法，可能包括重新平衡操作！(有关更多信息，请参阅你以前的大学关于树结构管理的笔记。)

无法保证在这种算法的过程中"观察"地图会产生什么结果，而且标准非常明确地表明，您的程序将具有未定义的行为。这是一个双重问题：你不仅会遇到映射的实际问题，而且你的编译器知道没有定义良好的程序可以进入这种情况，可以根据你没有的假设进行优化。现在，所有的地狱都松了，可能出现在与地图访问无关的代码中。

在一个线程中修改地图，在另一个线程读取地图，而不同步，这是自杀，简单明了。不要试图智胜编译器/实现：只需要契约代码即可。

我在这里半开玩笑，但假设底层集合是通过预先分配固定大小来实现的，然后当需要增长时，它可能会多分配50%，以避免重复的小规模重新分配。然后，旧集合条目将被移动到新分配的内存中，并且旧集合将被解除分配。

如果在插入时迭代这样的集合，"下一个"迭代器可能最终会持有一个指向释放位置的指针。

相关文章：