在使用STD:：多线程时，运行时错误的C++机会很小

有时在使用multimap std:：async时会出现运行时错误。Visual2019在调试模式下显示此错误：

表达式：无法取消引用结束映射/集合迭代器

生成错误的代码示例：

#include <iostream>
#include <map>
#include <future>
#include <mutex>
#include <Windows.h>

class MyClass
{
public:
    MyClass()
    {

        mp.emplace(mapsize, 'f');
        mapsize += 1;
        ft = std::async([this]() {
            mx.lock();
            while (true) {
                for (int i = 0; i < mapsize; i++) {
                    auto pr = mp.equal_range(i);
                    for (auto j = pr.first; j != pr.second; j++)
                        std::cout << j->second << "\n";}}
            mx.unlock(); });
    }
private:
    std::mutex mx;
    static int mapsize;
    std::future <void>ft;
    static std::multimap <int, char> mp;
};
int MyClass::mapsize;
std::multimap <int, char> MyClass::mp;


int main()
{
    for (int i = 0; i < 100000; i++)
        new MyClass();
}

编辑：我已经进行了一些同步，但它仍然会生成相同的错误，默认情况下，std:：async在单独的线程中运行。因此，您正在从多个线程访问同一对象mp，而无需同步。这被称为竞争条件，是竞争的一种形式

只有在1个多读卡器、0个写卡器或2个0读卡器、1个写卡器的情况下，才能对同一对象进行非同步并行访问。在所有其他情况下，应该序列化访问，例如使用互斥

但请注意，在使用互斥体时，对共享对象的所有访问都必须受到同一互斥体的保护。所以互斥锁应该是静态的，并且也可以在mp.emplace和mapsize+=1周围使用

此外，为了更好的异常安全性，请使用unique_lock或lock_guard RAII，而不是手动锁定互斥锁：

class MyClass
{
public:
    MyClass()
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
        mp.emplace(mapsize, 'f');
        mapsize += 1;
        ft = std::async([this]() {
            while (true) {
                std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
                for (int i = 0; i < mapsize; i++) {
                    auto pr = mp.equal_range(i);
                    for (auto j = pr.first; j != pr.second; j++)
                        std::cout << j->second << "\n";
                }
            }
        });
    }
private:
    std::future <void>ft;
    static std::mutex mtx; // protects everything from here on down
    static int mapsize;
    static std::multimap <int, char> mp;
};
int MyClass::mapsize;
std::mutex MyClass::mtx;
std::multimap <int, char> MyClass::mp;

int main()
{
    for (int i = 0; i < 100000; i++)
        new MyClass();
}

默认情况下，异步在单独的线程中运行。因此，您正在从多个线程访问同一对象mp，而无需同步。这被称为竞争条件，是竞争的一种形式

只有在1个多读卡器、0个写卡器或2个0读卡器、1个写卡器的情况下，才能对同一对象进行非同步并行访问。在所有其他情况下，应该序列化访问，例如使用互斥

但请注意，在使用互斥体时，对共享对象的所有访问都必须受到同一互斥体的保护。所以互斥锁应该是静态的，并且也可以在mp.emplace和mapsize+=1周围使用

此外，为了更好的异常安全性，请使用unique_lock或lock_guard RAII，而不是手动锁定互斥锁：

class MyClass
{
public:
    MyClass()
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
        mp.emplace(mapsize, 'f');
        mapsize += 1;
        ft = std::async([this]() {
            while (true) {
                std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
                for (int i = 0; i < mapsize; i++) {
                    auto pr = mp.equal_range(i);
                    for (auto j = pr.first; j != pr.second; j++)
                        std::cout << j->second << "\n";
                }
            }
        });
    }
private:
    std::future <void>ft;
    static std::mutex mtx; // protects everything from here on down
    static int mapsize;
    static std::multimap <int, char> mp;
};
int MyClass::mapsize;
std::mutex MyClass::mtx;
std::multimap <int, char> MyClass::mp;

int main()
{
    for (int i = 0; i < 100000; i++)
        new MyClass();
}

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我试图进行一些同步，就像在我的编辑中一样，但它仍然会生成相同的错误@АаСа你忘了将互斥体声明为静态。只有一个互斥体用于一个多重映射@不仅互斥体应该是静态的，就像要保护的对象一样，而且还需要更改保护范围。现在，你们只保护它不受同时阅读的影响，这意味着地图在你们阅读时仍然可以改变。我不确定是否可以进行任何并行化，除非您同意，例如，将某些状态打印两次而忽略其他状态。我更新了答案以匹配编辑的问题。下一次-最好问一个新问题，以获得更集中的答案。我已经尝试进行了一些同步，就像在我的编辑中一样，但它仍然会生成相同的错误@Ааааа，您忘了将互斥体声明为静态。只有一个互斥体用于一个多重映射@不仅互斥体应该是静态的，就像要保护的对象一样，而且还需要更改保护范围。现在，你们只保护它不受同时阅读的影响，这意味着地图在你们阅读时仍然可以改变。我不确定是否可以进行任何并行化，除非您同意，例如，将某些状态打印两次而忽略其他状态。我更新了答案以匹配编辑的问题。下一次，最好问一个新问题，以获得更集中的答案。