使用嵌套Parallel.For

Question

考虑一下这个例子：

var x = 0;

for (var i = 0; i < 100; i++ )
{
    for (var a = i+1; a < 100; a++)
        x += 1;
}

当打印x时，我们总是得到4950。如果我想并行化呢？

这就是我想出来的

Parallel.For(0, 100, i => Parallel.For(i + 1, 100, a => { x += 1; }));

但是，，，这并不是每次运行它时都打印4950。为什么？

Answer 1

并行扩展帮助您以近乎命令式的语法创建、分配、运行和集合任务.没有做的是照顾每种类型的线程安全(陷阱之一)。您正在尝试使并行线程同时更新单个共享变量。要正确地执行这样的操作，您必须引入例如锁定。

我不知道你想做什么。我假设您的代码只是一个占位符或实验。只有当您能够隔离不同的工作片段时，并行化才适合；而不是当您必须经常与共享数据会合时。

Answer 2

这是一种“正确”的方法，它不需要锁定最终的总计对象，只需要在每个本地线程的循环结束时执行互锁操作。

int x = 0;
Parallel.For(0, 100,
    () => 0, //LocalInit
    (i, loopstate, outerlocal) =>
    {
        Parallel.For(i + 1, 100,
            () => 0, //LocalInit
            (a, loopState, innerLocal) => { return innerLocal + 1; },
            (innerLocal) => Interlocked.Add(ref outerlocal, innerLocal)); //Local Final
        return outerlocal;
    },
    (outerLocal) => Interlocked.Add(ref x, outerLocal)); //Local Final

然而，让两个嵌套的Parallel语句来完成这一点工作可能是个坏主意。有一个开销成本需要考虑，如果您正在做这么少的工作，最好只做一个Parallel语句，或者根本没有。

我强烈建议您下载并阅读并行编程模式，它详细介绍了为什么像这样的小型嵌套并行循环不是一个好主意。

Answer 3

作为每次锁定的替代方法，您可以结合使用线程局部变量和锁：

Object thisLock = new Object();
var globalSum = 0;
System.Threading.Tasks.Parallel.For(0, 100, i => {
    System.Threading.Tasks.Parallel.For(i + 1, 100, () => 0, (num, loopState, subSum) => ++subSum, subSum => { 
        lock(thisLock) { globalSum += subSum; }
    });
});

Console.WriteLine(globalSum);