相关疑难解决方法(0)

我正在尝试并行化我的算法.这是我将如何用C++编写它的草图:

void thread_func(std::vector<int>& results, int threadid) {
   results[threadid] = threadid;
}

std::vector<int> foo() {
  std::vector<int> results(4);

  for(int i = 0; i < 4; i++)
  {
     spawn_thread(thread_func, results, i);
  }

  join_threads();

  return results;
}

这里的要点是每个线程都有一个它不拥有的共享可变对象的引用.在Rust中,这似乎很难做到.我是否应该尝试将它拼凑在一起(我猜这里)Mutex,Cell或者&mut,我应该遵循更好的模式吗？

语境

我遇到多个线程必须更新存储在共享向量中的对象的情况。但是，向量非常大，并且要更新的元素数量相对较少。

问题

在最小示例中，可以通过包含要更新的元素的索引的（哈希）集来标识要更新的元素集。因此，代码如下所示：

let mut big_vector_of_elements = generate_data_vector();

while has_things_to_do() {
    let indices_to_update = compute_indices();
    indices_to_update.par_iter() // Rayon parallel iteration
       .map(|index| big_vector_of_elements[index].mutate())
       .collect()?;
}

Rust显然不允许这样做：big_vector_of_elements不能同时在多个线程中可变地借用。但是，将每个元素包装在例如Mutex锁中似乎是不必要的：如果没有明确的同步，这种特定情况将是安全的。由于索引来自一组，因此可以保证它们是不同的。par_iter在向量的相同元素上没有两次迭代。

重提我的问题

编写一个并行修改向量中元素的程序的最佳方法是什么，在这种情况下，同步已经通过选择索引来解决，但是编译器不理解后者呢？

接近最佳的解决方案是将所有元素包装big_vector_of_elements在某种假设的UncontendedMutex锁中，这是其变体，Mutex在无竞争的情况下非常快，并且在发生争用（甚至发生恐慌）时可能会花费任意长时间。理想情况下，an UncontendedMutex<T>的大小和对齐方式也应与Tany相同T。

相关但不同的问题：

可以使用“使用人造丝的并行迭代器”，“使用chunks_mut”或“使用split_at_mut” 来回答多个问题：

• 如何在分区数组上运行并行计算线程？
• 并行处理vec：如何安全地进行操作，或不使用不稳定的功能？
• 如何将不相交的切片从矢量传递到不同的线程？
• 不同的线程可以写入同一Vec的不同部分吗？
• 如何赋予每个CPU内核对Vec的一部分的可变访问权限？

这些答案在这里似乎无关紧要，因为这些解决方案意味着迭代整个big_vector_of_elements，然后针对每个元素弄清楚是否需要更改任何内容。从本质上讲，这意味着这样的解决方案如下所示：

let mut big_vector_of_elements = generate_data_vector();

while has_things_to_do() {
    let indices_to_update = compute_indices();
    for (index, mut element) in big_vector_of_elements.par_iter().enumerate() …

我有两个从另一个方法传递过来的切片：

fn example<T>(a1: &[T], a2: &mut [T]) {}

我想a1使用多个线程进行处理，然后a2使用仅在每个线程执行时才知道的完全任意索引写入。我的算法保证索引是互斥的，所以没有数据竞争。

借用检查器不喜欢在线程之间共享可变引用，因为它不知道我们的算法所做的保证。我也收到lifetime 'static required rustc (E0621)错误。

那么如何在 Rust 中做到这一点呢？

回答

• 如何将堆栈变量的引用传递给线程？
• 同时可变访问保证不相交的大向量的任意索引
• 如何将不相交的切片从向量传递到不同的线程？
• 如何在分区数组上运行并行计算线程？
• 如何同时获取对两个数组元素的可变引用？

不要回答我的问题。

第一个问题的答案解决了范围问题，而不是访问任意互不相交的索引的问题。第二个问题的答案表明，as_slice_of_cells但由于上述原因，即任意访问，这在这里不起作用。第三个问题的答案同样暗示，as_slice_of_cells但同样，数组可以分成不相交的部分的假设在这里无法实现。第四个问题再次询问对数组进行分区，我们在这里不能这样做。这同样适用于第五个问题。

范围界定问题的一个答案（/sf/answers/4515197711/）实际上试图解决这个问题，但它并不建议使用横梁，并且建议的替代方案比此处的最佳答案更不安全。

我有10个线程Vec,长度为100.

我可以在0-9元素(例如,排序它们)上使用线程0,而线程1正在处理元素10-19等等吗？

或者我必须使用Vec<Vec<>>这个吗？(我宁愿避免,因为元素在内存中不再是连续的)