细粒度锁定

Question

假设我们有一个大数组,许多线程在该数组中的具体索引上运行.两个线程不能同时在一个索引上运行,一个应该等到另一个完成.而蹩脚的问题:如何test-and-set在Linux/C/C++中实现对数组的每个索引的锁定？

Answer 1

对于细粒度锁定,使用一组读/写锁(如Carey Hickling建议的那样).散列索引值并通过位掩码(或使用模数)过滤它以选择要使用的锁.

这有效地将索引拆分为N个桶,其中N是您创建的锁的数量.为锁定数量选择2的幂,以便轻松进行位掩码(掩码= N-1).这种情况下唯一的缺点是你不只是锁定一个特定的索引,而是锁定每个索引,当哈希时,它与同一个锁指针对齐.

话虽这么说,你创建的锁越多,锁定越精细(16可能是一个很好的起点).读锁也与rw_locks共享,因此您只需担心在写入期间等待锁定.

Answer 2

使数组元素类型成为同步的。如果你想互斥你的数据，你可以有一个std::pair<T, std::mutex>; 如果你可以在每次访问时使用自旋锁，那么你就可以拥有一个std::pair<T, std::atomic<bool>>. 然后让每个数组访问通过同步数据获得对该元素的独占访问。