用于同步的索引相关锁/互斥锁机制

Question

假设我有一个在多个线程/进程之间共享的(固定大小的)数组。

有没有一种(通用的，轻量级的)锁/互斥锁机制，这样如果我只想从数组中的某个位置读/写，就不必锁定对整个数组的访问？

一种蛮力方法是简单地为数组中的每个元素设置一个互斥锁。然而，这似乎有点超重，我正在寻找替代解决方案。

下面是一个简短的例子，来说明我的意思：

//Setup
int a[50];

void threada()
{
   lock(a,4); //supposed to lock index 4 of array a from access by other threads
   write(a,4); //writes something to index 4
   unlock(a,4); 
}

void threadb()
{
   //now all of this shouldn't block, since i'm accessing index 5, not 4
   lock(a,5); //supposed to lock index 5 of array a from access by other threads
   write(a,5); //writes something to index 5
   unlock(a,5);
}

void threadc()
{
   //all of this, however, should block if threada is already accessing it
   lock(a,4); //supposed to lock index 4 of array a from access by other threads
   write(a,4); //writes something to index 4
   unlock(a,4);
}

Answer 1

您可以简单地在您提到的两种方法之间进行权衡。具有较少数量的锁，每个锁保护阵列的一部分，即K个锁，每个锁保护N/K个项。

然后，根据应用程序中的数据访问模式，您可以使用条带化(即锁0保护索引0，K，2K，...锁定%1索引% 1，K+1，2K+1，...等)或者是一种连续的策略。