我可以使用 std::vector::swap 修改共享向量吗？

Question

我正在开发多个线程读取访问单个 std::vector 大量（和大）数据的软件。

我对多个 thead 访问单个对象的复杂性有一些基本的了解，使用互斥量可以大大简化事情。

就我而言，修改现有对象比复制它要昂贵得多。所以我正在考虑创建一个副本，修改副本（同时不持有互斥锁）和然后将其交换回共享对象。

我不能使用 C++11，所以我无权访问移动操作，但据我了解 gcc 使用非常高效的 std::vector::swap() 可与移动操作相媲美（在速度方面）。

我在想这样的事情：

pthread_mutex_t mtx;

class bigdata_t { ... };
std::vector<bigdata_t> shared_vec; // accessed by multiple threads

void modify_bigdata()
{
    pthread_mutex_lock(&mtx);
    std::vector<bigdata_t> tmp_vec = shared_vec; // create copy
    pthread_mutex_unlock(&mtx);

    /*
     * Here, apply expensive modifications to tmp_vec
     */

    pthread_mutex_lock(&mtx);
    shared_vec.swap(tmp_vec); // this is very fast and does not copy data
    pthread_mutex_unlock(&mtx);
}

modify_bigdata() 仅由单个线程调用，因此这基本上是单个 writer/multiple reader 方法。

它运行得非常快，但是将数据交换回共享向量有点像作弊。

我的问题是：
这种方法是否正确且线程安全？

Answer 1

假设你交换了整个向量，如果任何 reader 线程在该向量中有引用是非常危险的，因为在交换时，另一个向量很可能被破坏，在这种情况下任何引用来自reader 线程可能会失效。

因此，每次您的 reader 线程访问向量时，它们都需要一个锁。所以使用 swap 在这里无济于事。它唯一可行的方法是通过使用某种多重 reader - 单个写入器锁来确保没有 reader 处于活动状态。

可能适合您的是

std::vector<std::shared_ptr<bigdata_t>> shared_vec;

这样，您只需正确同步指针交换并确保：

一旦启动 reader 个线程或
您永远不会保留迭代器并且对 vector 的访问已正确同步。

我可以使用 std::vector::swap 修改共享向量吗？

Can I use std::vector::swap to modify a shared vector?

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