我可以（安全地）在 Parallel.For 循环构造中写入数组吗？答案

【问题标题】：Can I (safely) write to an Array in a Parallel.For loop construct?我可以（安全地）在 Parallel.For 循环构造中写入数组吗？
【发布时间】：2015-10-26 13:43:08
【问题描述】：

对于迭代范围的所有索引，下面的代码 sn-p 是否会正确写入results？

虽然有多个线程同时访问同一个对象；由于索引，每个线程都在写入内存中的唯一位置。

let results:NewType[] = Array.zeroCreate temp.Length
let mutable data = Unchecked.defaultof<OldType>

let loopResult = 
    System.Threading.Tasks.Parallel.For(
        0, 
        temp.Length, 
        (fun i -> 
            data <- temp.[i]
            results.[i] <- NewType(data.X, data.Y) 
        )
    )

【问题讨论】：

正如已经指出的那样，这不是线程安全的，但也不是高性能的。因为不同的内核写入和读取相同的内存区域（数据），所以内核之间可能会有很多“聊天”以确保缓存的一致性（取决于架构）。为了获得良好的并行性能，您需要确保每个内核可以相互独立地执行（即不共享可变数据）。一个提示是始终将单核性能与多核性能进行比较。令人惊讶的是，人们经常看到减速而不是加速。最容易通过更改进程亲和性来完成

标签： .net multithreading parallel-processing f#

【解决方案1】：

按照您编写此代码的方式，它在并行迭代中将无法正常运行。您添加了一个可变临时对象，这将破坏您安全地并行化此代码的能力。写入 results 是安全的，因为您知道每个线程将访问数组的不同元素，但写入 data 是不安全的，因为许多线程可以分配给该可变对象同时。

如果您这样重构代码：

let results:NewType[] = Array.zeroCreate temp.Length

let loopResult = 
    System.Threading.Tasks.Parallel.For(
        0, 
        temp.Length, 
        (fun i -> 
            let data = temp.[i]
            results.[i] <- NewType(data.X, data.Y) 
        )
    )

这种行为将是安全的。

然而，这段代码只是简单的并行映射，所以这样写会更习惯：

let loopResult = temp |> Array.Parallel.map (fun data -> NewType(data.X, data.Y))

【讨论】：

谢谢。我应该期待Array.Parallel.map 与System.Threading.Tasks.Parallel.For 之间的性能差异吗？
我不能说我已经进行了广泛的分析，但是在 FSI 中进行的快速测试表明它们的运行速度大致相同，这正是我直觉所期望的。使用 System.Threading.Tasks.Parallel.For 实现一个等效于 Array.Parallel.map 的函数很简单，所以我看不出性能差异的原因。

【解决方案2】：

由于 F# 数组的类型通常是 .NET System.Array，因此同时写入数组的不同部分将是线程安全的。这已经讨论过HERE 和HERE

【讨论】：