C ++でロックフリーマップを実装することは可能ですか？
ネットワークアプリケーションベースのC/Sを開発していますが、std :: mapに追加するロックが多すぎて、サーバーのパフォーマンスが低下していることがわかりました。
ロックフリーマップを実装できるかどうか疑問に思います。実装できる場合は、どうすればよいでしょうか。そこにオープンソースコードはありますか？
編集：実際には、std :: mapを使用してソケット情報を格納し、ソケットファイルの説明に基づいてカプセル化を行い、IPアドレス、ポート、ソケットタイプ、tcpまたはudpなどの他の必要な情報を含めました。
要約すると、世界地図には
map<int fileDescriptor, socketInfor*> SocketsMap,
次に、データの送信に使用されるすべてのスレッドがSocketsMapにアクセスする必要があり、SocketsMapからの読み取りまたはSocketsMapへの書き込みの前にミューテックスを追加する必要があります。したがって、SocketsMapに追加されるロックが非常に多いため、アプリケーション全体の同時実行レベルが大幅に低下します。
同時実行レベルの問題を回避するために、2つの解決策があります。1。各socketInfor *を個別に保存します。2。ある種のロックフリーマップを使用します。
このソリューションに必要なコードの変更はソリューション1の変更よりもはるかに少ないため、ある種のロックフリーマップを見つけたいと思います。
実際には方法がありますが、私自身は実装していませんが、著名なC++エキスパートのAndreiAlexandrescuによる ハザードポインターを使用したロックフリーマップ に関する論文があります。
はい、「Split-Ordered Lists」の概念を使用して、C++で Lock-Free Unordered Map （ docs ）を実装しました。これは自動拡張コンテナであり、ABAの問題なしに64ビットCASで数百万の要素をサポートします。パフォーマンスに関しては、 beast です（5ページを参照）。それは 広範囲にテストされた 何百万ものランダムな操作でテストされました。
HashMapが適していますか？ Intel Threading Building Blocks を見てください。興味深い並行マップがあります。ロックフリーかどうかはわかりませんが、特にロックフリーではなく、優れたマルチスレッドパフォーマンスに関心があることを願っています。また、チェックすることができます CityHash lib
編集：
実際、TBBのハッシュマップはロックフリーではありません
C++ 11を使用している場合は、 facebook/folly のAtomicHashMapを見ることができます。
誰もそれについて言及していないことに驚いていますが、Click Cliffは待機なしの Javaのハッシュマップ を実装しました。これはC++に移植できると思います。
楽観的設計 または トランザクションメモリを使用してマップを実装できます。
このアプローチは、2つの操作が同時にマップをアドレス指定し、1つがマップの構造を変更する可能性が比較的小さく、毎回ロックのオーバーヘッドが必要ない場合に特に効果的です。
ただし、ときどき衝突が発生し、何らかの方法で衝突が発生する必要があります（通常は、最後の安定状態にロールバックして操作を再試行します）。
ハードウェアが十分なアトミック操作をサポートしている場合-これは コンペアアンドスワップ（CAS） で簡単に実行できます-参照のみを変更します（マップを変更するたびに、のコピーで作業しますオリジナルではなくマップし、コミットした場合にのみプライマリとして設定します）。