使用std :: thread将多个线程的数组组合在一起使用std :: thread

Question

我正在用C++编写Monte Carlo程序，并且使用std :: thread划分要在线程之间跟踪的历史数量。然而，这是我第一次尝试多线程，我遇到了这样一个问题，即这个简化的代码应该让我能够展示，希望我能从本网站的读者那里得到一些建议。在这个简化的问题中，我调用了Summation函数，该函数用2个线程产生1X5维的随机数字数组。当线程返回它们的值（由于它是一个全局变量而没有真正返回）时，主程序就有两个五维数组，每个数组对应一个不同的线程。我想将两个数组合并成一个数组，最后一个数组中的元素对应于两个数组中由不同线程产生的相同元素的总和。不幸的是，每个线程的数组都有相同的名称，所以我不能简单地将两个不同的数组添加在一起。建议使用什么方法将两个1X5维数组合并成一个求和数组，其元素对应于每个线程中相同元素的总和？

#include <iostream> 
#include <vector> 
#include <thread> 
#include <mutex> 
#include <cassert> 
#include "boost/multi_array.hpp" 

std::vector<float> Array; 
std::mutex Array_mutex; 

void Summation(int sample_size) 
{ 
    std::lock_guard<std::mutex> guard(Array_mutex); 
    for(int i = 0; i < sample_size; i++) 
    { 
     Array.push_back(rand() % 10 + 1); 
    } 
    std::cout << "\n"; 
} 

int main(int argc, const char * argv[]) { 
    int sample_size = 10; 
    int Num_Threads = 2; 
    int number_count = sample_size/Num_Threads; 
    srand(time(NULL)); 
    std::vector<std::thread> Threads; 
    for(int i = 0; i < Num_Threads; i++) 
    { 
     Threads.push_back(std::thread(Summation,number_count)); 
    } 

    for(int i = 0; i < Num_Threads; i++) 
    { 
     Threads[i].join(); 
    } 

    // - I would like to combine the arrays produced from each thread into a 
    // single array, where each element in the final array is the sum of 
    // the identical element in the array from each thread 

    // i.e. Element 1(final) = Element 1(thread 1) + Element 1(thread2) 
    //  Element 2(final) = Element 2(thread 1) + Element 2(thread2) 
    //  Element 3(final) = Element 3(thread 1) + Element 3(thread2) 

    return 0; 
} 

Answer 1

如果你想每个线程一个载体，你实际上需要有每个线程一个载体。像矢量矢量一样。

对于简单和天真的解决方案，像

#include <iostream> 
#include <array> 
#include <random> 
#include <thread> 

void generate(const size_t size, std::array<float>& values) 
{ 
    // Pseudo-random number generation stuff 
    std::random_device rd; 
    std::default_random_engine e1(rd()); 
    std::uniform_int_distribution<float> uniform_dist(1, 10); 

    // Generate some values and add the array 
    for (size_t i = 0; i < size; ++i) 
     values[i] = uniform_dist(el); 
} 

int main() 
{ 
    constexpr size_t number_values = 10; 
    constexpr size_t number_threads = 2; 

    // An array of arrays, one sub-array per thread 
    std::array<std::array<float, number_values>, number_threads> 
     values; 

    // An array of threads 
    std::array<std::thread, number_threads> threads; 

    // Create threads 
    for (size_t i = 0; i < number_threads; ++i) 
     threads[i] = std::thread(generate, number_values, std::ref(values[i])); 

    // Wait for threads to finish 
    for (size_t i = 0; i < number_threads; ++i) 
     threads[i].join(); 

    // Now "combine" the values into a single array 
    std::array<float, number_values> totals; 
    for (size_t i = 0; i < number_values; ++i) 
    { 
     for (size_t j = 0; j < number_threads; ++j) 
      totals[i] += values[j][i]; 
    } 

    // Print the values 
    for (const size_t i; i < number_values; ++i) 
     std::cout << "Value #" << (i + 1) << " = " << totals[i] << '\n'; 
} 

注意，代码是未经测试，甚至不会编译，但在理论上应工作。 :)