System.Array 的 SetValue/GetValue 方法是线程安全的吗？

Question

我们在办公室进行了一些讨论，但没有得到书面答案：

System.Array.SetValue 线程安全吗？

using System;
using System.Text;
using System.Threading;

namespace MyApp
{
    class Program
    {
        private static readonly object[] arr = new object[3];

        static void Main(string[] args)
        {
            string value1 = "hello";
            int value2 = 123;
            StringBuilder value3 = new StringBuilder();
            value3.Append("this"); 
            value3.Append(" is "); 
            value3.Append("from the StringBuilder");

            var states = new object[]
                             {
                                 new object[] {0, value1},
                                 new object[] {1, value2},
                                 new object[] {2, value3}
                             };

            ThreadPool.QueueUserWorkItem(MySetValue, states[0]);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(MySetValue, states[1]);
            ThreadPool.QueueUserWorkItem(MySetValue, states[2]);
            Thread.Sleep(0);

            Console.WriteLine("press enter to continue");
            Console.ReadLine();

            // print the result
            Console.WriteLine("result:");
            for (int i = 0; i < arr.Length; i++)
            {
                Console.WriteLine("arr[{0}] = {1}", i, arr[i]);
            }

            // quit
            Console.WriteLine("press enter to quit");
            Console.ReadLine();

        }

        // callback
        private static void MySetValue(object state)
        {
            var args = (object[]) state;
            var index = (int)args[0];
            var value = args[1];
            arr[index] = value; // THREAD-SAFE ??
        }
    }
}

正如您所看到的，每个线程在静态数组中设置一个不同的、唯一的项目。我使用 Reflector 深入研究了代码（并研究了 mscorlib.pdb）。最终有一个调用：

[MethodImplAttribute(MethodImplOptions.InternalCall)]
private unsafe extern static void InternalSetValue(void * target, Object value); 

没有记录。查看 MSDN 的文档 System.Array 一般来说，以及 SetValue(object, int ） 特别是.. 没有关于线程安全的内容（或者也许我遗漏了一些东西）。

正如 Jon Skeet 对类似问题的回答所表达的那样：

我相信如果每个线程只 适用于数组的单独部分， 一切都会好起来的

我正在尝试就这个问题获得 GetValue(int) 和 SetValue(object, int) 的明确答案。有人有文档链接和/或对 InternalSetValue 有更好的了解吗？

Answer 1

MSDN：数组类

公共静态（在 Visual Basic 中共享）
该类型的成员是线程安全的。
任何实例成员都不是
保证线程安全。

此实现不提供
同步（线程安全）包装器
一个数组；但是，.NET Framework
基于 Array 的类提供了它们的
自己的同步版本
使用 SyncRoot 进行集合
属性。

它不是线程安全的！

编辑：

一些额外的信息，正常情况下不会调用 Array 类上的 SetValue 方法，仅当通过 IList 接口使用数组时才会调用它。

以下代码：

int[] arr = ...
arr[i] = value;

不会生成对 SetValue() 的调用，而是会生成 OpCodes.Stelem 操作码。

因此，除非使用 IList 引用访问数组，否则 SetValue 方法是否线程安全并不重要。

Answer 2

在您的示例中，每个线程在数组中设置不同的项目，它将是线程安全的。
把它看作一个冰箱，里面有三罐啤酒，三罐不同的去冰箱挑选他的一罐啤酒，一切都会很顺利，他们会喝一半，放回去，稍后再回来。

然而，无论是在编程中还是在现实生活中，你都不能与三个人分享一罐啤酒。

所以是的：

如果每个线程仅在数组的单独部分上工作，那么一切都会很好

PS：虽然我没有来源来验证这一点，但碰巧一直使用线程，并且当每个线程读取时我从未遇到过饥饿（？）问题'n 同时写入数组。我在分享“同一罐啤酒”时确实遇到了问题，因此我相信我的答案是正确的，但我希望看到有人验证这一点。

Answer 3

在您的示例中，对 InternalSetValue(void *, object) 的调用是对三个不同的内存位置进行的。因此，它应该是线程安全的。对这些位置的写入不会渗透到其他位置，即使它们是同一数组的成员。