使用多个线程迭代向量（无数据共享或向量修改）

Question

我有一个很大的对象向量，我只需要使用多个线程迭代向量并读取对象（不修改数据或向量）。最有效的方法是什么？是否可以以无锁方式完成，也许使用原子变量？这种多线程进程最容易阅读的实现是什么？

编辑： 我不希望多个线程读取向量的相同元素（在这种情况下读取很耗时）。当一个线程正在读取一个元素时，我希望下一个线程读取第一个尚未读取的元素。例如，当线程 1 正在读取对象 1 时，我希望线程 2 读取对象 2。只要其中一个完成，它就可以读取对象 3，依此类推。

Answer 1

将输入分成等份真的很容易，它不使用锁，也不会导致内存共享。所以尝试一下，测量每个线程需要完成多少时间，并检查它是否存在相关差异。

如果差异是相关的，请考虑使用每个元素一个atomic<bool> 的数组，在读取一个元素之前，线程在与该元素相关的标志上执行compare_exchange_strong（我认为您甚至可以使用memory_order_relaxed，但首先使用memory_order_acq_rel，如果性能不满足您只尝试放松）并且只有在交换成功时才实际处理元素。否则它会尝试下一个元素，因为有人正在处理或已经处理了当前元素。

如果不能，则可以使用单个atomic<int> 来存储要处理的下一个元素的索引。线程只需使用fetch_add 或后缀++ 原子地获取下一个要处理的元素并递增计数器（内存排序的注意事项与上述相同）。如果读取时间的差异很大（由步骤 1 确定），那么您对原子变量的争用就会很低，因此它会表现良好。

如果争用仍然太高，并且您的速度明显变慢，请尝试提前估计读取一个元素需要多长时间。如果可以，则按估计的读取时间对向量进行排序，并让第 n 个线程读取每个第 n 个元素，这样负载将更均匀地分配。