我们说我有' n'线程数。所有这些线程都在访问相同的矩阵,并且它们正在进行一些操作。
当一个线程完成它的工作(作业将转到二维数组中的相邻位置)时,我要么锁定整个矩阵,要么完成它的工作,然后解锁它,让其他线程也能完成它们的工作。或者,我可以锁定它们的相邻位置,在这种情况下,包括对角线在内的8个位置,或者我可以阻止线程想要移动的目标单元格。
我已经通过放入pthread_t_lock()来实现锁定整个矩阵并完成工作,然后将其解锁。在这种情况下,我只使用了一个互斥锁。它有效但我不认为我在这种方法中受益于整个多线程支持。
在第二种方法中,我不知道如何实现8个相邻位置锁定或锁定线程想要去的目标位置。我应该使用多个互斥锁,就像我的整个网格中的一系列互斥锁一样?即如果我的数组是10 * 10,我需要使用100个互斥锁并锁定其中的8个,并在线程想要完成其工作时为每个线程释放8个互斥锁。或者我应该使用其他方法?另外,我不确定锁定8个互斥锁是否是原子的。也许我可以使用另一个互斥锁来锁定这8个互斥锁,并在锁定8个互斥锁时释放此锁。但同样,我不确定会导致僵局。
编程语言是C。
提前致谢。
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如果您希望锁定2D阵列中的每个条目,您有两个选择:
有第二个包含锁的2D数组,因此myLocks[x][y]
是条目myArray[x][y]
的锁。
创建一个包含锁和值的结构,并创建这些结构的2D数组,以便myArray[x][y].lock
锁定myArray[x][y].value
处的值。
为了避免死锁,您需要按特定顺序获取锁,并以相反的顺序释放锁。最合乎逻辑的顺序(至少对于使用英语的人来说)将是“从左到右,从上到下”,但任何顺序都可以。
问题在于,您很可能花费这么多时间来获取和释放锁(并且相比之下,实际工作的时间很少),使用单个线程可能会更快(并避免使用获取和释放锁的成本。)
您希望在更多线程的好处和获取/释放锁的成本之间找到更好的折衷方案;比如只对数组的每一行都有一个锁(所以你需要使用3个锁而不是8个或9个),或者只对每对行都有一个锁(所以你需要使用2个锁而不是8个或者9)。
请注意,锁的设计可以(并且应该)取决于您执行操作的顺序,并且您执行操作的顺序可以(并且应该)取决于锁的设计。例如;如果你确实对数组的每一行都有一个锁,那么每个线程执行数组的整行可能是有意义的(例如,这样一个线程将获得3个锁,然后执行整行,然后释放3个锁)。
另请注意,可以在没有任何锁定的情况下执行此操作。例如,如果数组是1000 * 1000个条目并且您有10个线程,那么您可以将数组拆分为10个1000 * 100子数组(每个线程一个子数组)并让每个线程执行其子数据的上半部分 - 阵列;然后让所有线程等到所有其他线程完成其子数组的上半部分,然后继续;让每个线程执行其子数组的下半部分。