Parallel.For 和 ConcurrentBag 给出不可预测的行为

Question

我正在编写一个应用程序，它在某些时候需要一个网格体并计算邻接索引。为此，我定义了一个 ConcurrentBag 对象数组，然后，在一个并行的 for 循环中，我只检查一些面，如果它们有任何邻接关系，我将索引添加到相应索引中的所述包中。即：

private bool parallelize = true;
private volatile ConcurrentBag<int>[] edge_adjacencies;
if (parallelize)
{
    ...
    Parallel.For(0, face_count, compute_adjacency_single);
    ...
}

private void compute_adjacency_single(int cur_idx)
{
    edge_adjacencies[cur_idx] = new ConcurrentBag<int>();
    foreach(int test_idx in SOME_TEST_SPACE)
    {
        if (test_idx != cur_idx)
        {
            bool edge_adj, vertex_adj;
            get_adjacency(cur_idx, test_idx, out edge_adj, out vertex_adj);
            if (edge_adj && !collection_contains(edge_adjacencies[cur_idx], test_idx))
            {
                edge_adjacencies[cur_idx].Add(test_idx);
            }
        }
    }
}

然后我对集合进行索引并检查每个集合的大小是否为 3（它们的大小都应该正好为 3）：

//DEBUGGING
for (int i = 0; i < face_count; i++)
{
    ConcurrentBag<int> cur = edge_adjacencies[i];
    if (cur.Count != 3) Console.WriteLine("incorrect:" + i);
}
//DEBUGGING

这个过程的结果是不可预测的：有时我根本没有输出（所有的大小都是 3），有时我得到不正确的输出：

运行 1：

incorrect:3791
incorrect:3792
incorrect:3829
incorrect:3837
incorrect:4476

运行 5：

incorrect:2855
incorrect:2856
incorrect:2879
incorrect:2880

运行 8：

incorrect:3271

每运行 9 次左右就会给出不正确的结果。

作为参考，当我串行运行时，它每次都能完美运行。

我阅读了 MS 文档，它确实说 System.Collections.Concurrent 中的集合应该是线程安全的，但似乎情况并非如此。

为什么会发生这种情况，是否有防止这种情况的好方法？

Answer 1

嗯。这是一个猜测——但我不认为在compute_adjacency_single 中这样做edge_adjacencies[cur_idx] = .. 是线程安全的。

CuncurrentBag<int> 是非常线程安全的，但保存它们的实例的 array 不是。

我会使用 ConcurrentDictonary 而不是数组。

Answer 2

我会使用一个锯齿状数组来确定（或者一个扁平的一维数组，如果你不觉得它很难实现的话）但这只是我的偏好，因为我得到的数据或多或少是按索引排序的。

我认为问题在于使用bool edge_adj, vertex_adj; 时存在竞争条件。创建一个数组或任何您更喜欢的线程安全数据结构，并用get_adjacency 函数填充它，这样您就可以访问布尔值，而线程不会覆盖彼此的值。