Parallel.ForEach를 사용하여 다른 합계 결과

Question

나는 병렬 처리하는 foreach 루프가 있으며 이상한 것으로 나타났습니다. 내가 다른 결과를 얻을 정기적 foreach 루프를 사용하는 경우 코드는

double sum = 0.0; 

Parallel.ForEach(myCollection, arg => 
{ 
    sum += ComplicatedFunction(arg); 
}); 

// Use sum variable below 

것 같습니다. ComplicatedFunction 안에 더 깊은 무언가가있을 수 있지만 sum 변수가 병렬화의 영향을받지 않을 가능성이 있습니까?

Answer 1

병렬 변수가 합계 변수에 영향을 줄 가능성이 있습니까?

예.
double에 대한 액세스는 원 자성이 아니므로 sum += ... 작업은 원자 적 유형의 경우조차도 스레드로부터 안전하지 않습니다. 따라서 여러 경쟁 조건이 있으며 결과는 예측할 수 없습니다.

당신은 같은 것을 사용할 수 있습니다 : 당신이 실제로 작업의 무리로 구성되는 것으로 그 sum += ComplicatedFunction에 대해 생각한다면 짧은 표기

double sum = myCollection.AsParallel().Sum(ComplicatedFunction); 

Answer 2

에,

double sum = myCollection.AsParallel().Sum(arg => ComplicatedFunction(arg)); 

을하거나, 말 :

r1 <- Load current value of sum 
r2 <- ComplicatedFunction(...) 
r1 <- r1 + r2 

이제 우리는 두 개 (또는 그 이상)의 병렬 인스턴스를 무작위로 인터리브합니다. 하나의 스레드가 계산을 수행하는 데 사용하는 오래된 "오래된 값"의 합계를 보유하고있을 수 있으며 결과가 일부 수정 된 버전의 합계 위에 다시 쓰여집니다. 그것은 고전적인 경쟁 조건입니다. 왜냐하면 일부 결과는 인터리빙이 수행되는 방식에 따라 비 결정적 방식으로 손실되기 때문입니다.

Answer 3

다른 답변과 마찬가지로, sum 변수를 여러 스레드 (Parallel.ForEach의 기능)에서 업데이트하면 스레드로부터 안전한 동작이 아닙니다. 업데이트를 수행하기 전에 잠금을 획득하는 간단한 수정을 통해 은 문제를 해결할 수 있습니다.

double sum = 0.0; 
Parallel.ForEach(myCollection, arg => 
{ 
    lock (myCollection) 
    { 
    sum += ComplicatedFunction(arg); 
    } 
}); 

그러나 이것은 또 다른 문제점을 야기합니다. 각 반복마다 잠금이 획득되므로 각 반복의 실행이 효과적으로 직렬화됨을 의미합니다. 다시 말해, 평범한 구형 인 foreach 루프를 사용하는 것이 더 낫습니다.

이제이 문제를 해결하려면 문제를 별도의 고정 척으로 나누는 것이 좋습니다. 다행히도 합계 연산은 연관성 있고 연관성이 있으며 반복의 중간 결과가 독립적이기 때문에 반복 작업의 결과를 합산하면 원하는 일을 할 때 매우 쉽게 할 수 있습니다.

이렇게하는 방법은 다음과 같습니다.

double sum = 0.0; 
Parallel.ForEach(myCollection, 
    () => // Initializer 
    { 
     return 0D; 
    }, 
    (item, state, subtotal) => // Loop body 
    { 
     return subtotal += ComplicatedFunction(item); 
    }, 
    (subtotal) => // Accumulator 
    { 
     lock (myCollection) 
     { 
      sum += subtotal; 
     } 
    });