C#的并行

Question

我正在尝试提高计算图像均值的方法的性能。

为此，我使用两个 For 语句来迭代所有图像，因此我尝试使用 Parallel For 来改进这一点，但结果不一样。

我做错了吗？或者是什么导致了差异？

public static double MeanDN(this GrayImage image)
{
  double mean = 0;
  int totalPixels = image.Width * image.Height;

  for (int i = 0; i < image.Height; i++)
      for (int j = 0; j < image.Width; j++)
          mean += (double)image[i, j] / totalPixels;

  double parallelMean = 0;

  Parallel.For(0, image.Height, i =>
  {
      for (int j = 0; j < image.Width; j++)
          parallelMean += (double)image[i, j] / totalPixels;
  });

  return mean;
}

输出：

平均值 = 404.12

parallelMean = 148.8658

Answer 1

您正在访问一个资源（变量parallelMean）而没有从多个线程同步。有些更改会相互覆盖，有些读取会读取错误或旧数据。这就是您看到错误结果的原因。

最简单的解决方案是在对该变量的写访问权限周围放置一个lock 语句，但这会迫使它重新按顺序执行。

如果您需要对结果进行计算，使用 PLinq 可能更容易，它会为您完成大部分同步：

var mean = Enumerable.Range(0, image.Height)
                     .AsParallel()
                     .Select(i => Enumerable.Range(0, image.Width)
                                            .AsParallel()
                                            .Sum(j => (double)image[i, j] / totalPixels))
                     .Sum();

Answer 2

您的问题是您让多个任务修改同一个变量parallelMean。所以你有一个种族条件。
我也认为第二个结果不仅是假的，它也不稳定：意味着尝试再次执行代码，第二个结果会改变
我认为这段代码可以解决你的问题

double[] parallelMean = new double[image.Height];

Parallel.For(0, image.Height, i =>
{
    for (int j = 0; j < image.Width; j++)
        parallelMean[i] += (double)image[i, j] / totalPixels;
});

return parallelMean.Sum();