Синхронизация потоков: проблема гонки потоков

@MoonGuard · Регистрация: 05.04.2012

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Есть проблема в синхронизации потоков, которую я не знаю, как решить. Точнее у меня получается типичная гонка потоков.
Есть функция, которая меняет статический массив. Если два массива (а и б) равны, то поток завершает выполнение.
Вот сам код функции:

Кликните здесь для просмотра всего текста

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
static void func(double[] arr)
        {
            Random rd = new Random();
            bool fl = true;
            while (fl)
            {
                
                //Случайно выбираем элемент массива
                int index = rd.Next(0, arr.Length);
                //Если 0, то мы обнуляем элемент, если 1, то умножаем на произвольное число от 1 до 10.
                int flag = rd.Next(0, 1);
                int number = rd.Next(1, 10);
                arr[index] = (flag == 0) ? 0 : arr[index] * number;
                lock (locker)
                {
                    if (Sum(a) == Sum(b)) fl = false;
                }
            }
            
        }

В чем казус? Когда один поток находится в лок, а другой в самом начале функции, первый успевает завершить действие (выходит из цикла), а второй в этот момент меняет значение, и получается условие не равно, и все...Как решить данную проблему, кто подскажет?

@insite2012 · 20.10.2014, 05:36

Сообщение от MoonGuard

Как решить данную проблему

MoonGuard, у вас общий (разделяемый между потоками) ресурс это массив, так? Так почему вы тогда блокируете только небольшой участок кода, а не полностью все операции с общим ресурсом внутри потока? Заблокируйте полностью, ну или используйте потокобезопасные коллекции...

@MoonGuard · 20.10.2014, 10:22 **[ТС]**

insite2012, хм, просто если я заблокирую всю функцию, т.е. поставлю её в лок. Тогда в чем соль? Потоки будут выполняться по очереди, ну или кто первый захватит, т.е. потеряю всю параллельность.
Соль такая: у меня есть два массива статических. Один поток работает с одним массивом, другой с другим. В тот момент, когда сумма этих массивов равна, работу надо прекращать. Т.е. общий элемент между потоками - это сравнение вот этих массивов. Получается по логике, надо как-то после каждого изменения в массиве, не важно в каком, вызывать эту функцию, при этом останавливая выполнения всех потоков и возможность прерывания их работы. Единственное, что пришло в голову, это тот код что выше, но моя логика либо неправильна, либо неполна, т.к. возникает вот такой казус не разрешенный. Может вы что подскажите?

@rRczZZ · 20.10.2014, 10:57

MoonGuard, а если так?: каждый поток работает с копией своего массива, вычисляется сумма элементов, общие ресурсы это оригиналы массивов и суммы, лочится процесс сохранения новой суммы и подмены оригинала массива копией. Если после обработки копии старые суммы совпадают то завершаем поток без подмены массива.

@Defazze · 20.10.2014, 11:09

Всё-таки придется вносить операцию изменения элемента массива в lock. Несмотря на то, что массивы разные, операция изменения элемента и последующего сравнения должна быть атомарной, т.е. в момент сравнения не должны происходить модификации массивов другими потоками.

Кроме этого, надо гарантировать, что после достижения равенства ни один из потоков больше не будет модифицировать массивы.

Итого вырисовывается след. решение:

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
private static bool _isEqual = false;
static void func(double[] arr)
        {
            Random rd = new Random();
            bool fl = true;
            while (!_isEqual )
            {
                
                //Случайно выбираем элемент массива
                int index = rd.Next(0, arr.Length);
                //Если 0, то мы обнуляем элемент, если 1, то умножаем на произвольное число от 1 до 10.
                int flag = rd.Next(0, 1);
                int number = rd.Next(1, 10);
 
                lock (locker)
                {
                    if(!_isEqual)
                    {
                       arr[index] = (flag == 0) ? 0 : arr[index] * number;
                       if (Sum(a) == Sum(b)) _isEqual = true;
                    }
                }
            }      
        }

@insite2012 · 20.10.2014, 11:15

Сообщение от MoonGuard

Может вы что подскажите?

Тогда, если я верно понял, вам действительно нужна синхронизация. Попробуйте использовать для этого класс EventWaitHandler.

@kolorotur · 20.10.2014, 11:20

Сообщение от MoonGuard

C#
1
int flag = rd.Next(0, 1);

Не по теме, но оно же всегда 0 будет, не?

@MoonGuard · 20.10.2014, 13:35 **[ТС]**

kolorotur, да вы правы. Я совершенно забыл, что там max-1 значение будет. Просто для повышения вероятности стояло 3 и тесты ошибок не выдавали. После исправил, и забыл про сей важный факт.
Думаю проблему можно считать решенный, всем спасибо

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Создание нейросети с PyTorch AI_Generated 19.06.2025 Ключевое преимущество PyTorch — его питоновская натура. В отличие от TensorFlow, который изначально был построен как статический вычислительный граф, PyTorch предлагает динамический подход. Это. . .	JWT аутентификация в ASP.NET Core UnmanagedCoder 18.06.2025 Разрабатывая веб-приложения, я постоянно сталкиваюсь с дилеммой: как обеспечить надежную аутентификацию пользователей без ущерба для производительности и масштабируемости? Классические подходы на. . .	Краткий курс по С# aaLeXAA 18.06.2025 Здесь вы найдете все необходимые функции чтоб написать програму на C# Задание 1: КЛАСС FORM 1 public partial class Form1 : Form { Spisok listin = new Spisok(); . . .	50 самых полезных примеров кода Python для частых задач py-thonny 17.06.2025 Эффективность работы разработчика часто измеряется не количеством написаных строк, а скоростью решения задач. Готовые сниппеты значительно ускоряют разработку, помогают избежать типичных ошибок и. . .	C# и продвинутые приемы работы с БД stackOverflow 17.06.2025 Каждый . NET разработчик рано или поздно сталкивается с ситуацией, когда привычные методы работы с базами данных превращаются в источник бессонных ночей. Я сам неоднократно попадал в такие ситуации,. . .
Angular: Вопросы и ответы на собеседовании Reangularity 15.06.2025 Готовишься к техническому интервью по Angular? Я собрал самые распространенные вопросы, с которыми сталкиваются разработчики на собеседованиях в этом году. От базовых концепций до продвинутых. . .	Архитектура Onion в ASP.NET Core MVC stackOverflow 15.06.2025 Что такое эта "луковая" архитектура? Термин предложил Джеффри Палермо (Jeffrey Palermo) в 2008 году, и с тех пор подход только набирал обороты. Суть проста - представьте себе лук с его. . .	Unity 4D GameUnited 13.06.2025 Четырехмерное пространство. . . Звучит как что-то из научной фантастики, правда? Однако для меня, как разработчика со стажем в игровой индустрии, четвертое измерение давно перестало быть абстракцией из. . .	SSE (Server-Sent Events) в ASP.NET Core и .NET 10 UnmanagedCoder 13.06.2025 Кажется, Microsoft снова подкинула нам интересную фичу в новой версии фреймворка. Работая с превью . NET 10, я наткнулся на нативную поддержку Server-Sent Events (SSE) в ASP. NET Core Minimal APIs. Эта. . .	С днём независимости России! Hrethgir 13.06.2025 Решил побеседовать, с утра праздничного дня, с LM о завоеваниях. То что она написала о народе, представителем которого я являюсь сам сначала возмутило меня, но дальше только смешило. Это чисто. . .

@MoonGuard 12 / 12 / 1 Регистрация: 05.04.2012 Сообщений: 127
	20.10.2014, 10:22 [ТС]
	insite2012, хм, просто если я заблокирую всю функцию, т.е. поставлю её в лок. Тогда в чем соль? Потоки будут выполняться по очереди, ну или кто первый захватит, т.е. потеряю всю параллельность. Соль такая: у меня есть два массива статических. Один поток работает с одним массивом, другой с другим. В тот момент, когда сумма этих массивов равна, работу надо прекращать. Т.е. общий элемент между потоками - это сравнение вот этих массивов. Получается по логике, надо как-то после каждого изменения в массиве, не важно в каком, вызывать эту функцию, при этом останавливая выполнения всех потоков и возможность прерывания их работы. Единственное, что пришло в голову, это тот код что выше, но моя логика либо неправильна, либо неполна, т.к. возникает вот такой казус не разрешенный. Может вы что подскажите? 0

@rRczZZ 814 / 422 / 169 Регистрация: 08.02.2013 Сообщений: 711
	20.10.2014, 10:57
	MoonGuard, а если так?: каждый поток работает с копией своего массива, вычисляется сумма элементов, общие ресурсы это оригиналы массивов и суммы, лочится процесс сохранения новой суммы и подмены оригинала массива копией. Если после обработки копии старые суммы совпадают то завершаем поток без подмены массива. 1

@MoonGuard 12 / 12 / 1 Регистрация: 05.04.2012 Сообщений: 127
	20.10.2014, 13:35 [ТС]
	kolorotur, да вы правы. Я совершенно забыл, что там max-1 значение будет. Просто для повышения вероятности стояло 3 и тесты ошибок не выдавали. После исправил, и забыл про сей важный факт. Думаю проблему можно считать решенный, всем спасибо 0

Синхронизация потоков: проблема гонки потоков

Решение