C ++ \\ Cli Interlocked :: Add for doubles-无法获得Interlocked :: CompareExchange替代方法

Question

这是先前的问题的后续解决方案，该问题解决了带有线程局部变量的Parallel :: For语法带有局部变量的Parallel :: For

我尝试实现的书籍示例在整数上执行了Interlocked :: Add，但是我的实现需要加倍。 在上面引用的代码中，我实现了Lock例程，但这不起作用。 因此，我现在尝试将C＃示例转换为C ++ \\ Cli类，然后我可以将其作为安全的Doubles Interlocked.CompareExchange加法来调用

TreadSafe.h

using namespace System;
using namespace System::Threading;

ref class ThreadSafe
{
private:
    double totalValue;

public:
    property double Total
    {
        double get()
        {
            return totalValue;
        }
    }
    double AddToTotal(double addend);

    // constructor
    ThreadSafe(void);
};

ThreadSafe.cpp

// constructor
ThreadSafe::ThreadSafe(void)
{
    totalValue = 0.0;
}

double ThreadSafe::AddToTotal(double addend)
{
    double initialValue, computedValue;
    do
    {
        initialValue = totalValue;
        computedValue = initialValue + addend;
    }
    while (initialValue != Interlocked::CompareExchange(totalValue, computedValue, initialValue));

    return computedValue;
}

然后，我在包含Parallel：For例程的类中进行调用，该类也在上面引用的文章中列出。

DataCollection.cpp

// constructor
DataCollection::DataCollection(Form1^ f1) // takes parameter of type Form1 to give acces to variables on Form1
{
    this->f1 = f1;

    ts = gcnew ThreadSafe();
}

// initialize data set for parallel processing
void DataCollection::initNumbers(int cIdx, int gIdx)
{
    DataStructure^ number;
    numbers = gcnew List<DataStructure^>();

    for (int i = 0; i < f1->myGenome->nGenes; i++)
    {
// creates collection "numbers" with data to be processed in parallel
    }
}

// parallel-for summation of scores
double DataCollection::sumScore()
{
    Parallel::For<double>(0, numbers->Count, gcnew Func<double>(this, &DataCollection::initSumScore),
                                                gcnew Func<int, ParallelLoopState^, double, double>(this, &DataCollection::computeSumScore),
                                                gcnew Action<double>(this, &DataCollection::finalizeSumScore));
    return ts->Total;
}

// returns start value
double DataCollection::initSumScore()
{
    return 0.0;
}

// perform sequence alignment calculation
double DataCollection::computeSumScore(int k, ParallelLoopState^ status, double tempVal)
{
// calls several external methods, but for testing simplified to an assignment only

    tempVal += 1.0;

    return tempVal;
}

// locked addition
void DataCollection::finalizeSumScore(double tempVal)
{
    ts->AddToTotal(tempVal);
}

该代码可以编译并运行，但不会添加。 它总是返回0。

因此，我假设我对C＃示例的翻译/实现不正确。 怎么了？

Answer 1

我使用您的ThreadSafe类做了一个非常简单的示例。

ref class foo
{
public:
  ThreadSafe^ ts;
  foo() {ts = gcnew ThreadSafe();}
  double init() { return 0.0; }
  double add(int i, ParallelLoopState^, double d) { return d + 1.0; }
  void end(double d) { ts->AddToTotal(d); }
};

int main(array<System::String^>^args)
{
  foo^ f = gcnew foo();
  Parallel::For<double>(0,1000000,
    gcnew Func<double>(f, &foo::init),
    gcnew Func<int, ParallelLoopState^, double, double>(f, &foo::add),
    gcnew Action<double>(f, &f::end));
  Console::WriteLine(f->ts->Total);
}

我已经看到它运行有1、2和4个任务线程。 始终输出1000000（在这种情况下）。

可以肯定的是，您在ThreadSafe类中没有犯错。 我将开始寻找其他地方。

编写代码后， numbers->Count将等于0，这将导致Parallel::For永远不会执行。 我假设您只是省略了填充numbers的代码，但是如果没有，那将是它不起作用的原因之一。

更新：这是我打算在Parallel:For循环中进行的解释：
每个任务都从0开始。每次调用Add将任务的运行量Add 1 ，然后，一旦任务完成，它将其总数写到ThreadSafe类中。

因此，我没有为每个任务调用AddToTotal 100次，而是仅对每个任务调用一次：

• 1个任务：调用值为100的AddToTotal。
• 2个任务：用大约50的2个值调用AddToTotal，总计为100。
• 4个任务：用大约25的4个值调用AddToTotal，总计为100。

我的add()函数仍然是线程安全的，因为它不访问输入参数d以外的任何值，输入参数d是从init()返回的值（任务启动时）或前一个add()的值add()完成该任务。

为了证明我的观点，我在我的end()函数中添加了一个Console::WriteLine(d)并将其计数增加到1000000。我运行了多次，最终计数始终为1000000。这是一个仍然有效的异常示例：467922 ，454959、77119。总计1000000。（我第一次看到3个任务）。

当然，现在我刚刚想到了您的问题，我只几次调用AddToTotal ，而可能永远不会同时调用它。

这是我对add（）和end（）的更新：

double add(int i, ParallelLoopState^, double d) { return bar->AddToTotal(1.0); }
void end(double d) { Console::WriteLine(d); }

现在，所有添加都在任务中完成，并且AddToTotal将被调用1000000次。 end()将仅输出每个任务的最终编号，该编号是在上一次对add()调用中从AddToTotal返回的。

我仍然收到1000000个电话。 我确实得到了更多的任务，可能是因为现在所有对AddToTotal的调用。

所以我同意。 我的第一次尝试并不能很好地证明AddToTotal是线程安全的。 现在，我希望是这样。