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标题: C++实现一个线程安全的map [打印本页]
作者: 宁睿    时间: 2023-5-7 13:15
标题: C++实现一个线程安全的map
本文是使用ChatCPT生成的，最终的代码使用起来没问题。代码是通过两轮对话完善的，后面把对话合并后跑不出理想效果就没尝试了。
第一轮对话

请求

c++11实现一个线程安全的map，使用方法与std::map保持一致，实现[]运算符
回复

以下是一个简单的线程安全的map实现，可以使用[]运算符来访问和修改map中的元素：
  1. //代码省略，后面一起给出
复制代码
该实现使用std::map作为底层数据结构，并使用std::mutex保证线程安全。在[]运算符中，使用std::lock_guard来自动加锁和解锁。其他方法也都加了锁来保证线程安全。
示例用法：
  1. //代码省略，后面一起给出
复制代码
第一轮对话

请求

实现{}初始化，可以获取所有key
回复

为了实现{}初始化并获取所有key，我们需要对ThreadSafeMap进行一些修改和扩展。具体来说，我们需要在构造函数中接受一个std::initializer_list参数，并使用它来初始化map中的元素。同时，我们需要添加一个keys方法，它返回一个包含所有key的std::vector。以下是修改后的ThreadSafeMap实现：
  1. //代码省略，后面一起给出
复制代码
在构造函数中，我们使用std::initializer_list来接受{}初始化列表，并使用for循环将其转换为map中的元素。在keys方法中，我们遍历所有元素，并将其key添加到std::vector中返回。
完整代码

ThreadSafeMap.h代码如下：
  1. #include <map>
  2. #include <mutex>
  3. #include <vector>
  4. #include <initializer_list>
  6. template<typename K, typename V>
  7. class ThreadSafeMap {
  8. public:
  9.     ThreadSafeMap() {}
  11.     ThreadSafeMap(std::initializer_list<std::pair<K, V>> init_list) {
  12.         for (auto& pair : init_list) {
  13.             map_[pair.first] = pair.second;
  14.         }
  15.     }
  17.     V& operator[](const K& key) {
  18.         std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
  19.         return map_[key];
  20.     }
  22.     bool insert(const K& key, const V& value) {
  23.         std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
  24.         auto result = map_.insert(std::make_pair(key, value));
  25.         return result.second;
  26.     }
  28.     bool erase(const K& key) {
  29.         std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
  30.         return map_.erase(key);
  31.     }
  33.     bool contains(const K& key) const {
  34.         std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
  35.         return map_.find(key) != map_.end();
  36.     }
  38.     size_t size() const {
  39.         std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
  40.         return map_.size();
  41.     }
  43.     std::vector<K> keys() const {
  44.         std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
  45.         std::vector<K> result;
  46.         for (auto& pair : map_) {
  47.             result.push_back(pair.first);
  48.         }
  49.         return result;
  50.     }
  52. private:
  53.     std::map<K, V> map_;
  54.     mutable std::mutex mutex_;
  55. };
复制代码
示例用法：
[code]ThreadSafeMap map{{1, "one"}, {2, "two"}, {3, "three"}};// 使用[]运算符来访问和修改map中的元素map[1] = "ONE";map[4] = "four";std::cout



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