提升线程互斥数组答案

【问题标题】：boost threads mutex array提升线程互斥数组
【发布时间】：2011-03-09 19:56:28
【问题描述】：

我的问题是，我有多个线程更新的块矩阵。多个线程可能一次更新不相交的块，但通常可能存在竞争条件。现在矩阵是使用单锁锁定的。

问题是，有没有可能（如果有，怎么做？）实现一个高效的锁数组，这样一次只能锁定矩阵的一部分。

有问题的矩阵可以变得相当大，大约 50^2 个块。我最初的猜测是使用动态分配的互斥体向量/映射。

这是好方法吗？使用多个条件变量会更好吗？有更好的方法吗？

【问题讨论】：

您是否总是在程序中处理同一个矩阵？还是矩阵序列（如视频处理）？

标签： c++ performance boost multithreading

【解决方案1】：

使用单个锁。但不是用它来保护整个矩阵，而是用它来保护std::set（或boost::unordered_set），它表示哪些块被“锁定”。

类似的东西。

class Block;

class Lock_block
{
public:
   Lock_block( Block& block ) : m_block(&block)
   {
      boost::unique_lock<boost::mutex> lock(s_mutex);
      while( s_locked.find(m_block) != s_locked.end() )
      {
         s_cond.wait(lock);
      }
      bool success = s_locked.insert(m_block).second;
      assert(success);
   }

   ~Lock_block()
   {
      boost::lock_guard<boost::mutex> lock(s_mutex);
      std::size_t removed = s_locked.erase(m_block);
      assert(removed == 1);
      s_cond.notify_all();
   }
private:
   Block* m_block;

   static boost::mutex s_mutex;
   static boost::condition s_cond;
   static std::set<Block*> s_locked;
};

【讨论】：

这确实更简单。谢谢

【解决方案2】：

这可能是您可以使用的几种方法：

如果CriticalSection/Mutexes（2500没有那么多），则预先分配数组，并使用块索引作为锁索引来收集块访问；在更新块之前锁定您要更改的所有块；做更新；解锁；
如果计算时间明显长于锁定/解锁，则在线程上下文中复制块的内容并在此期间保持块解锁；在更新块之前再次锁定它并确保它没有被另一个线程更新（如果它与此相关）；如果被另一个线程更新，则重复操作；
如果块内容的大小很小，使用原子数据交换来更新块内容，不需要锁；只是不确定您是否使用来自一个块的数据来计算另一个块的数据，在这种情况下，需要锁定所有更新的块；
矩阵有读操作吗？如果是，请使用读/写锁来提高性能。

【讨论】：