parallel.foreach有效，但是為什么呢？

Question

誰能解釋，為什么該程序返回sqrt_min的正確值？

int n = 1000000;

double[] myArr = new double[n];
for(int i = n-1 ; i>= 0; i--){ myArr[i] = (double)i;}

// sqrt_min contains minimal sqrt-value
double sqrt_min = double.MaxValue;

Parallel.ForEach(myArr, num =>
{
double sqrt = Math.Sqrt(num); // some time consuming calculation that should be parallized
if(sqrt < sqrt_min){ sqrt_min = sqrt;}
});
Console.WriteLine("minimum: "+sqrt_min);

Answer 1

運氣很好。 有時，當您運行它時，您很幸運 ，對double的非原子讀取和寫入不會導致“ torn”值。 有時，您很幸運 ，當比賽發生時，非原子測試和設置恰好設置了正確的值。 不能保證該程序會產生任何特定的結果。

Answer 2

您的代碼不安全； 它只是偶然地起作用。

如果兩個線程同時運行if ，則最小值之一將被覆蓋：

• sqrt_min = 6
• 線程A： sqrt = 5
• 線程B： sqrt = 4
• 線程A進入if
• 線程B進入if
• 線程B分配sqrt_min = 4
• 線程A分配sqrt_min = 5

在32位系統上，您還容易受到讀/寫撕裂的攻擊。

可以在循環中使用Interlocked.CompareExchange使其安全。

Answer 3

至於為什么您的原始代碼被破壞，請檢查其他答案，我不再贅述。

當沒有對共享狀態的寫訪問權時，多線程是最容易的。 幸運的是，您的代碼可以用這種方式編寫。 在這種情況下，並行linq可能會很好，但是有時開銷太大。

您可以將代碼重寫為：

double sqrt_min = myArr.AsParallel().Select(x=>Math.Sqrt(x)).Min();

在您的特定問題中，交換Min和Sqrt操作更快，這是可能的，因為Sqrt單調增加。

double sqrt_min = Math.Sqrt(myArr.AsParallel().Min())

Answer 4

您的代碼並沒有真正起作用：我在一個循環中運行了100,000次，並且在我的8核計算機上一次失敗，產生了以下輸出：

minimum: 1

我縮短了運行時間，以使錯誤顯示更快。

這是我的修改：

static void Run() {
    int n = 10;

    double[] myArr = new double[n];
    for (int i = n - 1; i >= 0; i--) { myArr[i] = (double)i*i; }

    // sqrt_min contains minimal sqrt-value
    double sqrt_min = double.MaxValue;

    Parallel.ForEach(myArr, num => {
        double sqrt = Math.Sqrt(num); // some time consuming calculation that should be parallized
        if (sqrt < sqrt_min) { sqrt_min = sqrt; }
    });
    if (sqrt_min > 0) {
        Console.WriteLine("minimum: " + sqrt_min);
    }
}


static void Main() {
    for (int i = 0; i != 100000; i++ ) {
        Run();
    }
}

考慮到共享變量讀寫之間缺乏同步，這不是巧合。

Answer 5

正如其他人所說，這僅基於運氣。 不過，OP和其他張貼者在創建比賽條件時都遇到了麻煩。 這很容易解釋。 該代碼生成了很多競爭條件，但是其中絕大多數（精確到99.9999％）都是無關緊要的。 最重要的是，最終結果應為0。 如果您的代碼認為根5大於根6，或者根234大於根235，它仍然不會中斷。 特別需要有一個競爭條件，該迭代會生成0。其中一個迭代具有另一個競爭條件的可能性非常非常高。 處理最后一項的迭代具有競爭條件的幾率確實非常低。