并发安全 Map

难度：⭐⭐⭐ 困难

考点

• map 并发不安全的原因
• 用 sync.RWMutex 保护 map
• 读写锁与互斥锁的选择

题目描述

实现一个并发安全的泛型 Map，支持基本的 CRUD 操作。

要求：

1. 支持 Set、Get、Delete、Len 操作
2. Get 操作返回 (value, bool)，bool 表示 key 是否存在
3. 使用读写锁（RWMutex）优化读多写少场景
4. 额外实现 Range 方法，安全地遍历所有 kv 对

函数签名

type SafeMap struct { ... }

func NewSafeMap() *SafeMap
func (m *SafeMap) Set(key string, value int)
func (m *SafeMap) Get(key string) (int, bool)
func (m *SafeMap) Delete(key string)
func (m *SafeMap) Len() int
func (m *SafeMap) Range(fn func(key string, value int) bool)

提示

1. RWMutex：读操作用 RLock/RUnlock，写操作用 Lock/Unlock
2. Range 回调返回 false 时应停止遍历
3. Range 遍历期间持有读锁，回调中不要调用写操作（会死锁）

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参考答案（Go）

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//go:build ignore

package answer

import "sync"

type SafeMap struct {
	mu   sync.RWMutex
	data map[string]int
}

func NewSafeMap() *SafeMap {
	return &SafeMap{
		data: make(map[string]int),
	}
}

func (m *SafeMap) Set(key string, value int) {
	m.mu.Lock()
	defer m.mu.Unlock()
	m.data[key] = value
}

func (m *SafeMap) Get(key string) (int, bool) {
	m.mu.RLock()
	defer m.mu.RUnlock()
	v, ok := m.data[key]
	return v, ok
}

func (m *SafeMap) Delete(key string) {
	m.mu.Lock()
	defer m.mu.Unlock()
	delete(m.data, key)
}

func (m *SafeMap) Len() int {
	m.mu.RLock()
	defer m.mu.RUnlock()
	return len(m.data)
}

func (m *SafeMap) Range(fn func(key string, value int) bool) {
	m.mu.RLock()
	defer m.mu.RUnlock()
	for k, v := range m.data {
		if !fn(k, v) {
			break
		}
	}
}