Question

我需要创建一个函数，该函数将值附加到向量并返回刚刚附加的值的索引。

示例：

int append(std::vector<int>& numbers, int number){
  int retval = numbers.size();
  // what if some other thread calls push_back(number) in between these calls?
  numbers.push_back(number);
  return retval;
}

我想以原子方式执行此操作，以便返回的索引始终正确，即使可能有多个线程将值附加到向量。如果push_back返回刚添加的项目的索引，那将很容易。如何保证返回正确的索引？

Answer 1

std::vector没有内置线程支持。您可以使用boost::mutex来扩展它：

int append(std::vector<int>& numbers, int number){
  boost::mutex::scoped_lock slock( my_lock );
  int retval = numbers.size();
  numbers.push_back(number);
  return retval;
}

您需要以这种方式保护任何读/写操作。另一种方法是为std::vector创建包装类，它将通过线程支持扩展它。有关详细信息，请查看this问题。

Answer 2

STL容器不是线程安全的（即使只调用push_back()），你必须自己解决这个问题 - 在STL之外使用一些合适的同步原语。

Answer 3

在Visual Studio 2010中，您可以使用concurrent_vector，它提供同步增长功能。 This topic列出了每个并发容器。

请注意，英特尔TBB中也提供了相同的语法+语义，因此可以跨平台使用。

Answer 4

您需要使用互斥锁来保证返回正确的索引

Answer 5

最强保证的解决方案是将整个矢量锁定在所有此类操作上（这意味着从代码中的任何位置控制每个操作，这实际上意味着创建同步矢量）。

这可能是一件如此简单的事情可以用于您的目的：

int append(std::vector<int>& numbers, int number){
  int retval = numbers.size();
  // what if some other thread calls push_back(number) in between these calls?
  numbers.push_back(number);
  int newSize = numbers.size();
  //this bit is as a short-cut in common, easy, cases
  if(newSize = retval + 1) //no need for further complication
    return retval;
  while(++retval < newSize)
    if(numbers[retval] == number)
      return retval;
  //If we get this far, numbers have been deleted, not added. More discussion below.
}

关于这一点的一点是，如果线程按3,3,3,3，那么返回的索引将是错误的，但它仍然是3的索引。是否可以取决于你的目的。

另一个是如果在此期间弹出或以其他方式缩短向量，那么我们最多只能在上面的代码中添加注释，更糟糕的是错误（因为它们在我们获得newSize后再次弹出），然后访问[retval]变为无效）。你需要考虑这种情况是否会发生（也许你从其他代码中知道它永远不会发生）以及如果它会怎么做。

如果这个限制对你的用例来说太大了，那么生成一个完全同步的向量是我能想到的最好的恐惧。

原子std :: vector :: push_back（）并返回索引

5 个答案: