Question

我试图用数据填充一个巨大的双向量（1929x1341，甚至可能变大），现在大约需要10秒钟。

供参考，这是到目前为止的代码：

vector<vector<float>> vector1;
for (int x = 0; x < mapWidth; x++) {
    vector<float> vector2;
    for (int y = 0; y < mapHeight; y++) {
        int someNumber = calculateNumber(x,y);
        vector2.push_back(someNumber);
    }
    vector1.push_back(vector2);
}

我想我应该能够通过将工作划分为不同的线程来减少工作时间。具体来说，我可以将第二个for循环分成每个自己的线程。

不幸的是，我对线程并不擅长。主要问题是需要按顺序填充向量。因此，我不能将第二个向量分离到它们自己的线程并稍后将它们组合起来，因为这会将它们置于半随机顺序中。我研究过互斥锁和条件变量，但我无法找到解决这个特定问题的好方法。

有人愿意帮助我吗？

Answer 1

您可以执行以下操作：

std::vector<std::vector<float>> vector1(mapWidth);
std::vector<std::thread> threads;

for (int x = 0; x < mapWidth; x++) {
    threads.emplace_back([&, x]() {
        for (int y = 0; y < mapHeight; y++) {
            int someNumber = calculateNumber(x, y);
            vector1[x].push_back(someNumber);
        }
    });
}

for (int x = 0; x < mapWidth; x++) {
    threads[x].join();
}

Answer 2

这里棘手的部分是让几个线程同时工作。当其中一个线程变为空闲时，另一个线程接管创建一个新的矢量。

对于这个std::future很有用，因为它允许我们同步线程之间共享的结果集合。我们可以为每个线程启动一个异步任务，并在std::future对象中收集其结果。

为此，我使用std::async创建了线程：

#include <queue>
#include <vector>
#include <future>
#include <iostream>

int width = 5;
int height = 3;

float calculateNumber(int x, int y)
{
    return x * y;
}

std::vector<float> fill_info(int x, int height)
{
    std::vector<float> v;
    v.reserve(height);

    for(int y = 0; y < height; ++y)
        v.push_back(calculateNumber(x, y));

    return v;
}

int main()
{
    // our thread limit
    const auto number_of_threads = std::thread::hardware_concurrency();

    // our data container
    std::vector<std::vector<float>> v;

    // queue of asynchronous (shared) results
    std::queue<std::future<std::vector<float>>> q;

    for(int x = 0; x < width; x++)
    {
        if(q.size() >= number_of_threads)
        {
            v.push_back(q.front().get()); // blocks until thread is done
            q.pop();
        }

        q.emplace(std::async(std::launch::async, fill_info, x, height));
    }

    // collect uncollected results
    while(!q.empty())
    {
        v.push_back(q.front().get()); // blocks until thread is done
        q.pop();
    }

    std::cout << v.size()<< '\n';

    for(int x = 0; x < width; ++x)
        for(int y = 0; y < height; ++y)
            std::cout << "{" << x << ", " << y << "}: " << v[x][y] << '\n';
}

<强>输出：

{0, 0}: 0
{0, 1}: 0
{0, 2}: 0
{1, 0}: 0
{1, 1}: 1
{1, 2}: 2
{2, 0}: 0
{2, 1}: 2
{2, 2}: 4
{3, 0}: 0
{3, 1}: 3
{3, 2}: 6
{4, 0}: 0
{4, 1}: 4
{4, 2}: 8

使用C ++中的线程按顺序填充矢量

2 个答案: