为什么C#中的并行循环比简单的循环花费更多的时间？

Question

我在c#中有一个计算流体力学(计算流体力学)，它需要花费太多的时间来计算结果。为了改进我的代码，我开始学习TPL并使用并行代码。对于顺序不重要的循环，我可以使用TPL，对于有顺序的循环，PLINQ是唯一的方法。我说的对吗？

作为第一步，我将循环改为Parallel.For，有趣的是发现运行时增加了！

我的代码示例：

for (int i = 0; i < nx; i++)
{
    for (int j = 0; j < ny; j++)
    {
        if (!Cells[i, j, 0].IsVirtual)
        {
            // calculate x velocity
            // calculate y velocity

        }
     }
 }

具有并行任务：

Parallel.for (0,nx, i =>
{
    for (int j = 0; j < ny; j++)
    {
        if (!Cells[i, j, 0].IsVirtual)
        {
            // calculate x velocity
            // calculate y velocity
        }
    }
});

，我如何加快我的代码？，我的每个输出需要10分钟，这是非常长的时间，我至少有5000个输出。

Answer 1

对于小循环，管理线程的开销可能会影响整个执行时间。如果每次迭代执行时间较长，您可能会看到不同的结果。

Answer 2

在大型数据集(例如，至少50万个单元)上，您可能会遇到缓存失效的问题，因为您对内存的迭代效率很低。

如果将其更改为TPL(无论是否使用TPL)，您可能会看到性能的提高(请注意我是如何将迭代从i,j切换到j,i的)：

for (int j = 0; j < ny; j++)
{
    for (int i = 0; i < nx; i++)
    {
        if (!Cells[i, j, 0].IsVirtual)
        {
            // calculate x velocity
            // calculate y velocity

        }
     }
 }

请参见这里的解释：Why does the order of the loops affect performance when iterating over a 2D array?