多线程洪水填充

Question

我正在尝试将现有的单线程泛洪填充算法转换为多线程填充算法。

输入： - 2d位阵列及其暗淡 - 应该开始填充的xy coords

输出： - 具有更新位的相同2d位阵列

问题： - 当时只有1个线程可以写入数组中给定的64位（8x8像素），也没有其他线程可以在写入时读取这个64位块

我已经开始使用队列方法和线程池，所以一旦线程完成它的工作，就可以从队列中接受另一个任务。

您如何组织符合'问题'声明的线程同步？

主要问题是如何将读/写锁定器分配给给定的内存块？

Answer 1

通常，您希望尽可能粗略地划分数据，并最大限度地减少线程之间的通信。通信包括共享数据结构，甚至是无锁数据结构。特别是存在具有写访问权限的共享变量的那些。

以上一般“粗略”政策避免了阻止扩展的常见陷阱（例如false sharing）。

至于你的具体问题，我不得不承认，我不熟悉洪水填充算法，所以我不能立即勾勒出粗略的方法。

然而，如果粗略的方法不可行并且需要一种锁定单个细胞的策略，lock striping可能是一种值得在这种情况下进行调查的方法。

无锁实现是另一种可能性。如果另一个线程在相同的8x8像素64位块中写入，可能使用比较和交换类型操作来执行写入（VS上的InterlockedCompareExchange64）和重试逻辑。

可以完全放松读锁定。如果2个线程最终绘制相同的像素，它可能只会浪费一些周期，但不会破坏结果。

无锁实施could be several times faster。

如果您使用的是Java Java Concurrency in Practice by Goetz，那么关于锁定条带化的内容是一本很好的书。