C# 在继续之前等待来自所有线程的信号

Question

我正在编写一个C#程序，其中涉及多线程和多个线程之间的同步。线程都需要独立执行一些迭代工作，并且某个线程完成指定次数的迭代后，必须等待其他线程出现。当它们全部完成给定次数的迭代并获得一些中间结果后，它们应该做一些同步工作，然后再次继续执行，直到到达另一个同步点，依此类推。

这是我实现这一目标的尝试(线程应该在一次迭代后暂停，然后等待其他迭代):

int nThreads = Environment.ProcessorCount;
Thread[] threads = new Thread[nThreads];

ManualResetEvent[] manualResetEvents = new ManualResetEvent[nThreads];
for (int i = 0; i < nThreads; i++)
{
    manualResetEvents[i] = new ManualResetEvent(false);
}

int nSteps = 5;
Random rnd = new Random();
for (int i = 0; i < nThreads; i++)
{
    int idx = i;
    threads[i] = new Thread(delegate ()
    {
        int cStep = nSteps;

        while (cStep > 0)
        {
            manualResetEvents[idx].Reset();
            Console.Write("\nThread {0} working... cStep = {1}\n", idx, cStep);

            Thread.Sleep(rnd.Next(1000));

            manualResetEvents[idx].Set();
            Console.WriteLine("\nThread {0} work done. Waiting Others...cStep = {1}\n", idx, cStep);

            WaitHandle.WaitAll(manualResetEvents);
            cStep--;
        }

    });
}

for (int i = 0; i < nThreads; i++)
{
    threads[i].Start();

}

for (int i = 0; i < nThreads; i++)
{
    threads[i].Join();
}

但是上面的代码似乎不起作用，因为没有任何线程出于某种原因等待所有其他线程执行一次迭代。我想我误解了 ManualResetEvent 的目的或以错误的方式使用它，你有什么建议？

Answer 1

您的代码很容易出现竞争条件。所有线程完成第一次迭代后，所有事件仍处于设置状态；如果单个线程在其他线程重置其事件之前运行循环，它将看到其他事件仍然设置，并提前停止等待。

有很多方法可以解决此错误，但最适合您的解决方案是 System.Threading.Barrier (另请参阅 Threading objects and features 以及有关 Barrier 的部分)。它是专门为这种情况而设计的，您希望多个线程通过多步骤算法并行工作。