C ++ \\ Cli Interlocked :: Add for doubles-無法獲得Interlocked :: CompareExchange替代方法

Question

這是先前的問題的后續解決方案，該問題解決了帶有線程局部變量的Parallel :: For語法帶有局部變量的Parallel :: For

我嘗試實現的書籍示例在整數上執行了Interlocked :: Add，但是我的實現需要加倍。 在上面引用的代碼中，我實現了Lock例程，但這不起作用。 因此，我現在嘗試將C＃示例轉換為C ++ \\ Cli類，然后我可以將其作為安全的Doubles Interlocked.CompareExchange加法來調用

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例程的類中進行調用，該類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);
}

該代碼可以編譯並運行，但不會添加。 它總是返回0。

因此，我假設我對C＃示例的翻譯/實現不正確。 怎么了？

Answer 1

我使用您的ThreadSafe類做了一個非常簡單的示例。

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);
}

我已經看到它運行有1、2和4個任務線程。 始終輸出1000000（在這種情況下）。

可以肯定的是，您在ThreadSafe類中沒有犯錯。 我將開始尋找其他地方。

編寫代碼后， numbers->Count將等於0，這將導致Parallel::For永遠不會執行。 我假設您只是省略了填充numbers的代碼，但是如果沒有，那將是它不起作用的原因之一。

更新：這是我打算在Parallel:For循環中進行的解釋：
每個任務都從0開始。每次調用Add將任務的運行量Add 1 ，然后，一旦任務完成，它將其總數寫到ThreadSafe類中。

因此，我沒有為每個任務調用AddToTotal 100次，而是僅對每個任務調用一次：

• 1個任務：調用值為100的AddToTotal。
• 2個任務：用大約50的2個值調用AddToTotal，總計為100。
• 4個任務：用大約25的4個值調用AddToTotal，總計為100。

我的add()函數仍然是線程安全的，因為它不訪問輸入參數d以外的任何值，輸入參數d是從init()返回的值（任務啟動時）或前一個add()的值add()完成該任務。

為了證明我的觀點，我在我的end()函數中添加了一個Console::WriteLine(d)並將其計數增加到1000000。我運行了多次，最終計數始終為1000000。這是一個仍然有效的異常示例：467922 ，454959、77119。總計1000000。（我第一次看到3個任務）。

當然，現在我剛剛想到了您的問題，我只幾次調用AddToTotal ，而可能永遠不會同時調用它。

這是我對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); }

現在，所有添加都在任務中完成，並且AddToTotal將被調用1000000次。 end()將僅輸出每個任務的最終編號，該編號是在上一次對add()調用中從AddToTotal返回的。

我仍然收到1000000個電話。 我確實得到了更多的任務，可能是因為現在所有對AddToTotal的調用。

所以我同意。 我的第一次嘗試並不能很好地證明AddToTotal是線程安全的。 現在，我希望是這樣。