Intel TBB parallel_reduce 返回不正确的结果

Question

我正在尝试使用 Intel TBB parallel_reduce 来计算对 Connect 4 游戏中用户移动的最佳响应。我写了一个简单的函数，当传递一个列号时，它会返回一个与玩该动作的效用相对应的启发式分数。我的意图是并行调用这个函数，然后返回返回结果的缩减。减少将是启发式得分最高的移动。

但是我发现我得到的结果不一致。我希望从并行减少中返回第 0 列的移动（因为我已经编写了启发式得分函数，使其返回 7 - 列号作为得分）。

我已附上 C++ 代码。这是它产生的示例输出：

返回移动0

返回移动 1

返回移动 2

返回移动 6

返回移动 4

返回移动 5

比较动作5返回动作3和6

比较第 3 步和第 4 步

比较第 3 步和第 5 步

比较第 2 步和第 3 步

最佳步数是 2

我已经多次查看代码，无法理解为什么它并不总是返回 0 作为最佳移动。它有时会返回零，但并非总是如此。正如您在上面看到的，移动 0 被评估，但归约 lambda 函数永远不会将其作为输入。任何帮助将不胜感激。我有一个模糊的怀疑，我使用的 0 的身份，可能不对。但是我不确定它应该是什么。

#include <tbb\blocked_range.h>
#include <tbb\parallel_reduce.h>

#include <iostream>
#include <vector>

int getMoveHueristicScore(int columnCounter) {

    int returnValue = 7 - columnCounter;
    return returnValue;
}

int bestHeuristicScore(int numberOfColumns) {

    std::vector<int> moveScores(numberOfColumns, -1 * INT_MAX);

    return tbb::parallel_reduce(
        tbb::blocked_range<int>(0, numberOfColumns),
        0,
        [=, &moveScores](const tbb::blocked_range<int>& range, int bestMove)->int {
        int bestScore = -1 * INT_MAX;
        for (int columnCounter = range.begin(); columnCounter != range.end(); ++columnCounter) {
            moveScores.at(columnCounter) = getMoveHueristicScore(columnCounter);
            if (moveScores.at(columnCounter) > bestScore) {
                bestScore = moveScores.at(columnCounter);
                bestMove = columnCounter;
            }
        }
        std::cout << "Return move " << bestMove << std::endl;
        return bestMove;
    },
        [=, &moveScores](int bestMove1, int bestMove2)->int {
        std::cout << "Compare moves " << bestMove1 << " & " << bestMove2 << std::endl;
        if (moveScores.at(bestMove1) > moveScores.at(bestMove2)) {
            return bestMove1;
        }
        else {
            return bestMove2;
        }
    }
    );
}

int main() {

    int bestMove = bestHeuristicScore(7);
    std::cout << "Best move is " << bestMove << std::endl;
    return 0;
}

Answer 1

在这种情况下tbb::parallel_reduce 没有问题。问题是您的代码忽略了init 函数的func 参数。

TBB 对如何执行缩减有不同的选择。它可以选择在不同线程中为不同的子范围调用func，然后使用reduction函数组合结果；它可以在同一个线程中多次调用func，每次都传入上一次调用的结果；或者它可以使用两种策略的组合。

看看你对func的实现：

[=, &moveScores](const tbb::blocked_range<int>& range, int bestMove)->int {
    int bestScore = -1 * INT_MAX;
    for (int columnCounter = range.begin(); columnCounter != range.end(); ++columnCounter) {
        moveScores.at(columnCounter) = getMoveHueristicScore(columnCounter);
        if (moveScores.at(columnCounter) > bestScore) {
            bestScore = moveScores.at(columnCounter);
            bestMove = columnCounter;
        }
    }
    std::cout << "Return move " << bestMove << std::endl;
    return bestMove;
}

从未使用过init 参数bestMove；相反，值bestScore 被初始化为某个虚拟值。 TBB 可能会多次调用func，每次都传入上一次调用计算的bestMove，但这会被忽略，因此最终结果将是来自任何子范围的bestMove，恰好传递到最后一次调用。

修复方法是使用bestMove来初始化最好成绩，如下：

int bestScore = moveScores.at(bestMove);

然后TBB会将运行最好的分数从func的一次调用带到下一次，确保最终结果确实是全球最好的分数。

Answer 2

您声称减少的左侧标识是0，显然不是这样。你必须提供这样的身份，并在你的 reducer 中处理它。尝试-1 并明确处理它。

而-INT_MAX 减 1。

并在遇到错误时明确捕获（删除=）。了解捕获的内容有时会很有帮助。

我很惊讶您的示例输出在减少时缺少1 的提及，但我对缺少0 并不感到惊讶。

Answer 3

您正在从多个线程访问std::vector，这是不安全的。这可能是您问题的根源。将您的 moveScores 容器更改为 tbb::concurrent_vector<int>。