Question

如何检查堆栈中是否包含特定对象？

private ConcurrentStack<int> cs = new ConcurrentStack<int>();
cs.Push(1);

Answer 1

Stack<T>.Contains中没有方法ConcurrentStack<T>-class。我猜是因为那不是线程安全的。

因此，如果需要，则必须使用锁，然后可以使用Enumerable.Contains：

private ConcurrentStack<int> cs = new ConcurrentStack<int>();
private Object csLockObject  = new Object();

...

bool contains = false;
lock (csLockObject)
{
    contains = cs.Contains(1);
}

但是，当枚举此快照时，另一个线程可能会向堆栈中添加或从堆栈中删除项目。如果您想防止这种情况，则还需要在添加/删除位置添加一个锁。

我要避免重复

好吧，您可以使用类似这样的类，该类使用ConcurrentDictionary来检查其是否唯一：

public class ConcurrentUniqueStack<T>
{
    private readonly ConcurrentDictionary<T, int> _itemUnique; // there is no ConcurrentHashSet so we need to use a Key-only dictionary
    private readonly ConcurrentStack<T> _stack;

    public ConcurrentUniqueStack() : this(EqualityComparer<T>.Default)
    {
    }
    public ConcurrentUniqueStack(IEqualityComparer<T> comparer)
    {
        _stack = new ConcurrentStack<T>();
        _itemUnique = new ConcurrentDictionary<T, int>(comparer);
    }

    public bool TryPush(T item)
    {
        bool unique = _itemUnique.TryAdd(item, 1);
        if (unique)
        {
            _stack.Push(item);
        }

        return unique;
    }
    public bool TryPop(out T result)
    {
        bool couldBeRemoved = _stack.TryPop(out result);
        if (couldBeRemoved)
        {
            _itemUnique.TryRemove(result, out int whatever);
        }
        return couldBeRemoved;
    }

    public bool TryPeek(out T result) => _stack.TryPeek(out result);
}

Answer 2

此结构未针对此操作进行优化。

这意味着，值查找操作具有O（N）复杂性，因为您必须迭代整个集合。

所以答案取决于您的要求：

如果您有时要检查值（例如，复杂性无关紧要），只需使用_stack.FirstOrDefault(v=> v==valueWhichYouTryToFind)。这可能很慢，因为您必须迭代所有元素。但是任务将会解决。并且请注意，可以在此函数完成之前更改堆栈（例如，该函数可以在true操作完成之后返回stack pop）
如果您想经常检查巨大堆栈中的值-那么您必须使用并发集+堆栈创建复杂的结构。我建议（这只是我的看法）只使用简单的Stack + HashSet +锁，因为它非常简单。

Answer 3

您的问题没有简单的答案。原因是ConcurrentStack设计用于多线程环境，但有一些注意事项。关键问题是您的Contains操作必须是原子的。让我们探讨一下您拥有的选项：

1。枚举堆栈

您可以使用foreach枚举堆栈，并检查您的值是否在其中。问题在于该枚举不是原子的，在多线程环境中甚至很危险，因为枚举中另一个线程的堆栈更改将导致InvalidOperationException。 LINQ方法Enumerable.Contains在这里没有什么区别，因为它还会枚举堆栈。

您可以简单地将枚举放在lock内，仅当 all 对堆栈的访问（即，push和pops）位于同一锁内时，该枚举才起作用。然后，您不需要ConcurrentStack。您可以简单地使用常规Stack。请注意，ConcurrentStack，ConcurrentQueue和ConcurrentBag是无锁实现的。将它们放在锁中可以消除此问题。

2。窥视堆栈顶部

您可以在堆栈上调用TryPeek，这是一个原子操作。问题在于您只会在堆栈顶部获得该值。如果这对您来说很好，那么您可以采用此解决方案。否则，你不能。

3。弹出并推送值

您可以TryPopRange从堆栈中获取所有值，然后TryPushRange将这些值返回堆栈中。我仅出于完整性考虑而添加了此选项，因为它实际上是完全疯狂的。当您从堆栈中弹出所有值时，它们将不再存在，直到您将它们推回。如果有人想弹出堆栈顶部，那么他们倒霉。更糟糕的是，当他们推送另一个值时，您不仅会在检查中错过它，而且还会动摇堆栈顺序。

这一切都意味着您必须再次将整个操作放在一个锁中，使用选项1（枚举堆栈）可以更轻松地完成此操作。

结论

如果只需要检查堆栈顶部，请使用TryPeek。如果需要检查所有值，请在每次访问它时使用Stack并将其放在锁中。

ConcurrentStack：如何检查是否包含对象？

3 个答案: