添加到列表的并行循环

Question

是否可以并行化一个循环长度增加的循环？

List<int> list = new List<int>() { 0, 1 };

for (int i = 0; i < list.Count; i++)
//Parallel.For(0, list.Count, (i) =>
{
    Console.WriteLine(list[i]);
    if (i == 0) list.Add(2);
}//);

//foreach (int i in list)
//Parallel.ForEach(list, (i) =>
//{
//    Console.WriteLine(i);
//    if (i == 0) list.Add(2);
//}//);

Console.ReadLine();

在这个简单的例子中，预期的输出是：

0
1
2

上面的代码与串行“for”一起工作正常，但由于集合被修改，串行“foreach”失败。对于这两种并行实现，代码都已完成，但输出缺少最终的“2”。

Answer 1

在 for each 循环中更改集合是无效的。基本上以任何方式修改列表都会使枚举数无效。以下是 IEnumerator 文档的引用：

只要集合保持不变，枚举数就保持有效。如果对集合进行了更改，例如添加、修改或删除元素，则枚举器将不可恢复地失效并且其行为未定义。

有关更多信息，请查看this post。至于并行实现：

• Parallel.ForEach - 这受制于与每个标准相同的 IEnumerator 问题
• Parallel.For - 这会将循环数作为常量传递给 for，而不是作为参考。这意味着当计数发生变化时，它不会改变循环的次数

更安全的模式是在调用并行实现之前添加、删除和修改列表元素。然后线程可以处理这些元素。如果无法做到这一点，则确定循环后您将拥有的元素数量，然后使用数组按索引存储/处理这些元素。最后将所有非空值拉回列表中。这样你就不必担心你的列表的线程安全（Insert 会推动其他元素使你的索引无效）。以下应该有效：

// EX: might be initialized with a call to the database: "COUNT(id)"
int expectedElements = 10;
if (myList.Count < expectedElements)
  for (var idx = myList.Count; idx <= expectedElements; idx++) myList.Add(null);

var elements = myList.ToArray();
System.Threading.Tasks.Parallel.For(0, expectedElements, (idx) =>
{
  // "remove" the element
  if (idx % 3 == 0) elements[idx] = null;

  // "modify" the element
  if (idx % 3 == 1) elements[idx] = DifferentElement(idx);

  // "add" an element
  if (idx % 3 == 2) elements[idx] = GetNewElement(idx);
});

// clear current list, add new elements, remove null values
myList.Clear();
myList.AddRange(elements);
myList.RemoveAll(item => item == null);

现在您可以根据需要“添加”、“删除”和“修改”，结果将返回列表中！

Answer 2

for (int i = 0; i < list.Count; i++) //list.Count will only checked at first call
{
    Console.WriteLine(list[i]);
    if (i == 0) list.Add(2);
}

听起来你的 list.Count 会被问一个，然后它将被保存在内存中，在你的情况下，list.Count 将是 2 并且永远不会移动，所以你将打印 list[0] 然后 list[1]。
您可能也对 lock 感兴趣：

线程 A：

lock (list) {
    foreach (Object obj in list) {
        obj.doSomething();
        if(meet_condition) list2.add(obj)
    }
}

其中 list2 是静态属性。

线程 B：

lock (list) {
  list.Remove(Element);
}

一旦一个线程锁定了列表，其他线程就等到它被释放才能使用它。 在不知道您想用它做什么的情况下，很难为您提供更多帮助。