如何在多线程进程中锁定矩阵单元
假设我有'n‘个线程数。所有这些线程都在访问相同的矩阵，并且它们正在进行一些操作。
当一个线程完成它的工作(这个工作在2-D数组中的相邻位置)时，我要么锁定整个矩阵，完成它的工作，然后解锁它，让其他线程也完成它们的工作。或者，我可以锁定它们的相邻位置，在本例中，包括对角线在内的8个位置，或者我可以阻止线程想要移动的目标单元格。
我已经使用pthread_t_lock()实现了整个矩阵的锁定，并完成了这项工作，然后将其解锁。在本例中，我只使用了一个互斥锁。它可以工作，但我不认为我在这种方法中受益于整个多线程支持。
在第二种方法中，我不知道如何实现8个相邻位置锁定或锁定线程想要去的目标位置。我是否应该使用多个互斥量，比如整个网格的互斥量数组？也就是说，如果我的数组是10*10，我需要使用100个互斥锁并锁定其中的8个，当一个线程想要执行它的工作时，为每个线程释放其中的8个互斥锁。或者我应该使用另一种方法？另外，我不确定锁定8个互斥锁是否是原子的。也许我可以使用另一个互斥锁来锁定这8个互斥锁，并在8个互斥锁被锁定时释放这个锁。但再说一次，我不确定这会导致死锁。
编程语言是C。
提前谢谢。
回答 1
Stack Overflow用户
发布于 2018-04-22 22:03:30
如果要为二维数组中的每个条目设置锁，则有两个选择：
- 有第二个包含锁的2D数组，因此
myLocks[x][y]是包含锁和值的结构的条目的锁，并创建这些结构的2D数组，因此myArray[x][y].lock是值的锁
为了避免死锁，您需要以特定的顺序获取锁，并以相反的顺序释放锁。最符合逻辑的顺序(至少对于使用英语的人来说)是“从左到右，从上到下”，但任何顺序都可以。
问题是，您很可能会花费太多时间获取和释放锁(相比之下，花在实际工作上的时间很少)，因此只使用单个线程可能会更快(并避免获取和释放锁的成本)。
您可能希望在更多线程的好处和获取/释放锁的成本之间找到一个更好的折衷方案；比如对数组的每一行只有一个锁(因此您需要使用3个锁，而不是8或9个)，或者对每对行只有一个锁(所以需要使用2个锁而不是8或9个锁)。
请注意，锁的设计可以(并且应该)取决于您执行操作的顺序，而您执行操作的顺序可以(并且应该)取决于锁的设计。例如，如果数组的每一行都有一个锁，那么每个线程执行整个数组行可能是有意义的(例如，这样一个线程将获取3个锁，然后执行整个行，然后释放3个锁)。
还要注意的是，完全不需要任何锁也可以做到这一点。例如，如果数组是1000 * 1000个条目，而您有10个线程，那么可以将数组拆分为10个1000*100个子数组(每个线程一个子数组)，让每个线程完成其子数组的上半部分；然后让所有线程等待，直到所有其他线程完成其子数组的上半部分，然后再继续；让每个线程完成其子数组的下半部分。
https://stackoverflow.com/questions/49966025
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