### Параллельный подход к вычислению простых чисел с использованием TParallel.For в Delphi

Delphi , Компоненты и Классы , Потоки

Параллельный подход к вычислению простых чисел с использованием TParallel.For в Delphi

Вопрос разработчиков, работающих с параллельными вычислениями, часто связан с тем, как безопасно обращаться к общим ресурсам из разных потоков. Особенно актуальной эта задача становится при использовании коллекций, таких как TList, которые не являются потокобезопасными. В данном случае, рассматривается использование TParallel.For для вычисления простых чисел в диапазоне от 1 до 100000 и сохранения их в списке TList<Integer>.

Проблема

При использовании TParallel.For для параллельного вычисления простых чисел, возникает проблема с безопасным добавлением новых элементов в общий список TList<Integer>, так как он не предназначен для работы в многопоточной среде.

Решение

Для решения этой проблемы можно использовать механизмы синхронизации, такие как TCriticalSection или TMutex, которые позволяют защитить операции добавления элементов в список. Пример кода с использованием TCriticalSection:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
  i: Integer;
  AList: TList<Integer>;
  ALock: TCriticalSection;
  LoopResult: TParallel.TLoopResult;
begin
  AList := TList<Integer>.Create;
  ALock := TCriticalSection.Create;
  try
    TParallel.For(1, 100000, procedure(AIndex: Integer)
      begin
        if IsPrime(AIndex) then
        begin
          ALock.Enter;
          try
            AList.Add(AIndex);
          finally
            ALock.Leave;
          end;
        end;
      end);
    AList.Sort;
    for i := 0 to AList.Count - 1 do
    begin
      Memo1.Lines.Add(IntToStr(AList[i]));
    end;
  finally
    ALock.Free;
    AList.Free;
  end;
end;

Также можно использовать потокобезопасную коллекцию TThreadList<Integer>, которая автоматически обрабатывает синхронизацию:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
  i: Integer;
  AList: TThreadList<Integer>;
  LList: TList<Integer>;
  LoopResult: TParallel.TLoopResult;
begin
  AList := TThreadList<Integer>.Create;
  try
    TParallel.For(1, 100000, procedure(AIndex: Integer)
      begin
        if IsPrime(AIndex) then
          AList.Add(AIndex);
      end);
    LList := AList.LockList;
    try
      LList.Sort;
      for i := 0 to LList.Count - 1 do
      begin
        Memo1.Lines.Add(IntToStr(LList[i]));
      end;
    finally
      AList.UnlockList;
    end;
  finally
    AList.Free;
  end;
end;

Преимущества и недостатки

Использование TCriticalSection и TMutex требует внимательного обращения с ресурсами, чтобы избежать возможных блокировок и мертвых зависаний. Операции с этими механизмами синхронизации должны быть короткими и выполняться в блоке try-finally, чтобы гарантировать их освобождение в случае возникновения исключений.

TThreadList является более высокоуровневым и простым в использовании решением, так как он автоматически обрабатывает синхронизацию, но может быть менее эффективным в некоторых сценариях из-за дополнительных операций копирования списка.

Заключение

Параллельные вычисления с использованием TParallel.For в Delphi могут значительно ускорить обработку данных, но требуют особого внимания к вопросам потокобезопасности. Использование TCriticalSection, TMutex или TThreadList позволяет безопасно работать с общими ресурсами в многопоточной среде.

Создано по материалам из источника по ссылке.

Описание контекста: Использование параллельных вычислений с TParallel.For в Delphi для нахождения простых чисел с обеспечением потокобезопасности при работе с общими ресурсами.

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Потоки ::