详解 C# parallel 中并行计算的四种写法总结

背景

在 C# 编程中，使用 parallel 可以实现多核处理器的并行计算。本文将详细讲解 parallel 中并行计算的四种写法。

什么是 parallel

parallel 是 C# 中一个能实现多核并行处理的类库。它能提供简单易用的 API 对数据进行并行处理，从而提高程序的运行效率。

四种并行计算的写法

Parallel.For 方法

通过 Parallel.For 方法，可以使用并行计算实现 for 循环中的计算。例如以下代码：

int[] nums = Enumerable.Range(0, 100000).ToArray();
Parallel.For(0, nums.Length, i =>
{
    nums[i] = nums[i] * nums[i] - nums[i] + 1;
});

在这个例子中，对 nums 数组进行了平方减一的操作，并行计算能够提高程序效率。

Parallel.ForEach 方法

Parallel.ForEach 方法是另一种实现并行计算的方式，它可以遍历一个 IEnumerable 对象并对其中的元素进行操作。例如以下代码：

List<int> nums = Enumerable.Range(0, 100000).ToList();
Parallel.ForEach(nums, num =>
{
    num = num * num - num + 1;
});

在这个例子中，对 nums 列表进行了平方减一的操作。注意，num 变量是“按值传递”的，也就是说操作 num 不会影响原列表中的元素。

PLINQ 查询

PLINQ（Parallel Language-Integrated Query）调用了 Linq 的查询方法进行并行计算。例如以下代码：

int[] nums = Enumerable.Range(0, 100000).ToArray();
var query = from num in nums.AsParallel()
            select num * num - num + 1;
int[] result = query.ToArray();

在这个例子中，nums 数组中的所有元素都进行了平方减一的操作。AsParallel 方法将查询转换为并行查询以提高查询效率。

Task 类型

使用 Task 类型可以实现从线程池中异步执行一个操作。例如以下代码：

Task.Run(() =>
{
    int[] nums = Enumerable.Range(0, 100000).ToArray();
    for (int i = 0; i < nums.Length; i++)
    {
        nums[i] = nums[i] * nums[i] - nums[i] + 1;
    }
});

在这个例子中，异步执行了对 nums 数组中的所有元素的平方减一操作。

总结

Parallel 类包含了四种实现并行计算的方式：Parallel.For、Parallel.ForEach、PLINQ 查询和 Task 类型。对于不同的场景和任务，可以根据需要选择不同的方式实现并行计算，提高程序的效率。