我的多线程创建或覆盖额外/现有线程答案

【问题标题】：My multithread creates or overwrites an extra/existing thread我的多线程创建或覆盖额外/现有线程
【发布时间】：2015-12-04 18:36:33
【问题描述】：

我想将测试分布在多个线程上，因此首先我将要测试的总数除以我想要的线程数量（包括余数）。然后我将测试范围内的数字分配给每个线程。每次测试结果为阳性时，计数器都会增加。我在 0 到 123 的范围内对其进行测试，因为我知道结果应该是什么，但是每当我为任务分配超过 1 个线程时，我都会得到错误的结果。调试时，我注意到线程启动后，当前行跳回分配新线程。我不明白为什么。我有一个锁保护柜台，据我所知，它工作正常。下面是对应的代码：

for (int n = 0; n < remainder; n++)
{
      workers[n] = new Thread(() => CountNumbers(startvalue + n * (tasks + 1), startvalue + (n + 1) * (tasks + 1), modulus));
}
for (int m = remainder; m < nrthreads; m++)
{
      workers[m] = new Thread(() => CountNumbers(startvalue + remainder * (tasks + 1) + (m - remainder) * tasks, startvalue + remainder * (tasks + 1) + (m - remainder + 1) * tasks, modulus));
}
for (int k = 0; k < nrthreads; k++)
{
      workers[k].Start();
}
for (int k = 0; k < nrthreads; k++)
{
      workers[k].Join();
}

当workers[k].Start() 完成所有 k 时，就会出现“问题”，然后它出于某种原因覆盖了workers 中的最后一个线程。

我对 C# 比较陌生，所以我很难找到缺陷。这是给学校的，所以正确方向的提示可能比干净的答案更合适。

【问题讨论】：

您是否考虑过使用 Parallels.For 或 ForEach 循环而不是自己完成所有“艰苦”的工作？
我没有，主要是因为我对自己的数学部分有信心，而对可用的更高级循环则不太有信心。我想它会清理一下代码。

标签： c# .net multithreading

【解决方案1】：

这是 C# 并行编程中的常见错误。当您通过 lambda 表达式声明匿名函数时，它们会捕获它们引用的任何变量（不是值）。在您的情况下，您的所有线程都在为 n 或 m 计数器捕获相同的变量实例，从而导致它们的所有执行都看到它的最后一个值。

解决此问题的一种简单方法是在循环范围内声明另一个变量，并将计数器复制到其中。由于范围仅限于循环，因此变量不会在您的线程之间共享。

for (int nOuter = 0; nOuter < remainder; nOuter++)
{
    int n = nOuter;
    workers[n] = new Thread(() => CountNumbers(startvalue + n * (tasks + 1), startvalue + (n + 1) * (tasks + 1), modulus));
}
for (int mOuter = remainder; mOuter < nrthreads; mOuter++)
{
    int m = mOuter;
    workers[m] = new Thread(() => CountNumbers(startvalue + remainder * (tasks + 1) + (m - remainder) * tasks, startvalue + remainder * (tasks + 1) + (m - remainder + 1) * tasks, modulus));
}

编辑：如果您改用 PLINQ 或 TPL 结构，您可以简化代码。以下应该等同于您的整个逻辑：

Parallel.For(0, nrthreads, k =>
{
    if (k < remainder)
        CountNumbers(startvalue + k * (tasks + 1), startvalue + (k + 1) * (tasks + 1), modulus);
    else
        CountNumbers(startvalue + remainder * (tasks + 1) + (k - remainder) * tasks, startvalue + remainder * (tasks + 1) + (k - remainder + 1) * tasks, modulus);
});

【讨论】：

是的，这行得通。我碰巧遇到过很多这样的问题，因为我习惯了 Haskell，而这个问题实际上从未出现过。必须习惯共享变量。
这是一个不幸的陷阱。 Eric Lippert 在Closing over the loop variable considered harmful 上写了一篇博客。 Microsoft 修复了 C#5 中 foreach 循环的行为，但未修复 for 循环的行为。

【解决方案2】：

您因为不同步而错过了某件事的锁定。在我只迭代一个列表并且我有一个有效的索引值（使用 list.Count 时不可能超出范围）之前，我遇到过同样的问题，但确实如此。因为我没有合适的锁。
问题可能出在您的 CountNumbers 方法中。

【讨论】：