Question

我是多线程领域的全新人物。目前我正在尝试实现一个命令行程序，它能够将两个大小相等的矩阵相乘。主要目标是用户可以输入特定数量的线程作为命令行参数，并且使用这个数量的线程来解决乘法任务。

我的方法基于以下java实现，它试图解决类似的任务：Java Implementation Matrix Multiplication Multi-Threading

我目前的状态如下：

using System;
using System.Threading;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static int rows = 16;
    static int columns = 16;
    static int[] temp = new int[rows*columns];
    static int[,] matrixA = new int[rows, columns];
    static int[,] matrixB =  new int[rows, columns];
    static int[,] result = new int[rows, columns];
    static Thread[] threadPool;

    static void runMultiplication(int index){
        for(int i = 0; i < rows; i++){
            for(int j = 0; j < columns; j++){
                Console.WriteLine();
                result[index, i] += matrixA[index, j] * matrixB[j, i];
            }
        }
    }

    static void fillMatrix(){
        for (int i = 0; i < matrixA.GetLength(0); i++) {
            for (int j = 0; j < matrixA.GetLength(1); j++) {
                matrixA[i, j] = 1;
                matrixB[i, j] = 2;
            }
        }       
    }

    static void multiplyMatrices(){
        threadPool = new Thread[rows];

        for(int i = 0; i < rows; i++){
            threadPool[i] = new Thread(() => runMultiplication(i));
            threadPool[i].Start();
        }

        for(int i = 0; i < rows; i++){
            try{
                threadPool[i].Join();
            }catch (Exception e){
                Console.WriteLine(e.Message);
             }
        }
    }

    static void printMatrix(int[,] matrix) {
        for (int i = 0; i < rows; i++)
        {
            for (int j = 0; j < columns; j++)
            {
                Console.Write(string.Format("{0} ", matrix[i, j]));
            }
            Console.Write(Environment.NewLine + Environment.NewLine);
        }       
    }

    static void Main(String[] args){
        fillMatrix();
        multiplyMatrices();
        printMatrix(result);
    }
}

目前我有两个问题：

我的结果矩阵包含远离有效结果的值
根据我的目标，我不知道我是否正确，用户可以指定应该使用多少线程。

如果有人能引导我找到解决方案，我将非常感激。

PS：我知道现有的帖子与我的相似，但我的帖子中的主要挑战是允许用户设置线程数，然后解决矩阵乘法。

Answer 1

如果你是新手，线性代数是一个难以从线程开始的地方。我建议先学习map/reduce并在C＃中实现它。

想象一下，如果你只有一个核心并且想要进行长时间的计算。操作系统安排多个线程，以便一个人做一些工作，然后下一个是转弯等。很容易进行思考实验，并发现上下文切换会使问题比单线程版本慢。那里没有真正的并行化。

问题在于大多数线性代数运算不易并行化。它们并不是彼此独立的。比核心更多的线程不会改善这种情况，并可能使性能变差。

您可以做的最好的事情是每个核心一个线程，并像this一样对矩阵进行分区。

这是一个想法：在您担心多线程之前，请使用Matrix类并确保每个操作都能在单个线程中正常运行。如果您的代码没有为单个线程产生正确的答案，那么担心多线程是没有意义的。让它工作，然后找出如何在多个线程之间划分问题。

具有特定线程数的矩阵乘法

1 个答案: