&引用；“矩阵乘法”；使用goroutines和channels

我有一个大学项目，当我使用1个goroutine、2个goroutine、3等等时，测试矩阵乘法的时差。我必须使用频道。我的问题是，不管我添加多少go例程，编译时间几乎总是一样的。也许有人能知道问题出在哪里。也许发送的时间很长，而且一直都在发送。代码如下所示

package main
import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "time"
)
const length = 1000
var start time.Time
var rez [length][length]int
func main() {
    const threadlength = 1
    toCalcRow := make(chan []int)
    toCalcColumn := make(chan []int)
    dummy1 := make(chan int)
    dummy2 := make(chan int)
    var row [length + 1]int
    var column [length + 1]int
    var a [length][length]int
    var b [length][length]int
    for i := 0; i < length; i++ {
        for j := 0; j < length; j++ {
            a[i][j] = rand.Intn(10)
            b[i][j] = rand.Intn(10)
        }
    }
    for i := 0; i < threadlength; i++ {
        go Calc(toCalcRow, toCalcColumn, dummy1, dummy2)
    }
    start = time.Now()
    for i := 0; i < length; i++ {
        for j := 0; j < length; j++ {
            row[0] = i
            column[0] = j
            for k := 0; k < length; k++ {
                row[k+1] = a[i][j]
                column[k+1] = b[i][k]
            }
            rowSlices := make([]int, len(row))
            columnSlices := make([]int, len(column))
            copy(rowSlices, row[:])
            copy(columnSlices, column[:])
            toCalcRow <- rowSlices
            toCalcColumn <- columnSlices
        }
    }
    dummy1 <- -1
    for i := 0; i < length; i++ {
        for j := 0; j < length; j++ {
            fmt.Print(rez[i][j])
            fmt.Print(" ")
        }
        fmt.Println(" ")
    }
    <-dummy2
    close(toCalcRow)
    close(toCalcColumn)
    close(dummy1)
}
func Calc(chin1 <-chan []int, chin2 <-chan []int, dummy <-chan int, dummy1 chan<- int) {
loop:
    for {
        select {
        case row := <-chin1:
            column := <-chin2
            var sum [3]int
            sum[0] = row[0]
            sum[1] = column[0]
            for i := 1; i < len(row); i++ {
                sum[2] += row[i] * column[i]
            }
            rez[sum[0]][sum[1]] = sum[2]
        case <-dummy:
            elapsed := time.Since(start)
            fmt.Println("Binomial took ", elapsed)
            dummy1 <- 0
            break loop
        }
    }
    close(dummy1)
}

主程序包
进口(
“fmt”
“数学/兰德”
“时间”
)
常数长度=1000
变量开始时间。时间
变量rez[length][length]int
func main（）{
常数threadlength=1
toCalcRow:=制造（chan[]内部）
ToCalColumn:=make（chan[]int）
dummy1:=制造（成交量）
dummy2:=make（chan int）
变量行[length+1]int
变量列[length+1]int
变量a[length][length]int
变量b[length][length]int
对于i:=0；itoCalcRow您的代码很难理解（调用变量dummy1/dummy2会让人困惑，尤其是当它们在
Calc
中得到不同的名称时），添加一些注释会使代码更容易理解

首先是一个错误。在发送要计算的数据后，你看不出有什么区别，因为准备数据传递到go例程是你的瓶颈。它比执行计算慢或快

传递行和列的副本不是一个好策略。这会降低性能

go例程可以直接从只读的输入矩阵读取数据。这里没有可能的竞争条件

输出也是一样。如果go例程计算行和列的乘法，它会将结果写入一个不同的单元格。这里也没有可能的竞争条件

具体操作如下：定义一个包含两个字段的结构，一个用于行，一个用于列乘法

用行和列的所有可能组合填充缓冲通道，以从（0,0）乘至（n-1，m-1）

go例程使用通道中的结构，执行计算并将结果直接写入输出矩阵

然后还有一个done通道向主go例程发送信号，表示计算已完成。当go例程完成对结构（n-1，m-1）的处理后，它将关闭done通道

主go例程在写入所有结构后等待done通道。一旦done通道关闭，它将打印经过的时间。
我们可以使用等待组来等待所有go例程终止其计算

然后可以从一个go例程开始，增加go例程的数量，以查看处理时间的影响

参见代码：

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "sync"
    "time"
)

type pair struct {
    row, col int
}

const length = 1000

var start time.Time
var rez [length][length]int

func main() {
    const threadlength = 1
    pairs := make(chan pair, 1000)
    var wg sync.WaitGroup
    var a [length][length]int
    var b [length][length]int
    for i := 0; i < length; i++ {
        for j := 0; j < length; j++ {
            a[i][j] = rand.Intn(10)
            b[i][j] = rand.Intn(10)
        }
    }
    wg.Add(threadlength)
    for i := 0; i < threadlength; i++ {
        go Calc(pairs, &a, &b, &rez, &wg)
    }
    start = time.Now()
    for i := 0; i < length; i++ {
        for j := 0; j < length; j++ {
            pairs <- pair{row: i, col: j}
        }
    }
    close(pairs)
    wg.Wait()
    elapsed := time.Since(start)
    fmt.Println("Binomial took ", elapsed)

    for i := 0; i < length; i++ {
        for j := 0; j < length; j++ {
            fmt.Print(rez[i][j])
            fmt.Print(" ")
        }
        fmt.Println(" ")
    }
}

func Calc(pairs chan pair, a, b, rez *[length][length]int, wg *sync.WaitGroup) {
    for {
        pair, ok := <-pairs
        if !ok {
            break
        }
        rez[pair.row][pair.col] = 0
        for i := 0; i < length; i++ {
            rez[pair.row][pair.col] += a[pair.row][i] * b[i][pair.col]
        }
    }
    wg.Done()
}

主程序包
进口(
“fmt”
“数学/兰德”
“同步”
“时间”
)
类型对结构{
行，列
}
常数长度=1000
变量开始时间。时间
变量rez[length][length]int
func main（）{
常数threadlength=1
配对：=制造（成双，1000）
var wg sync.WaitGroup
变量a[length][length]int
变量b[length][length]int
对于i:=0；ipairs编译时间不受您生成的goroutine数量的影响。您可能指的是执行时间，对吗？“当go例程完成对结构（n-1，m-1）的处理时，它会关闭完成通道”；这假设goroutine将按照与接收到的数据相同的顺序芬兰语，但我认为不一定是这样的情况？（我不相信您的示例代码实际上需要这样做；您可以删除对done的所有引用，并且由于waitgroup，您的解决方案仍然可以正常运行）。除此之外，您的解决方案将比我的更快。@Brits唯一的假设是数据的读取顺序与写入通道的顺序相同。我们确实需要等待以通知go例程终止。他们可以关闭pairs通道，而不是done通道。我们可以通过这种方式摆脱done通道。正如您所说，done将始终保持不变已计算通道上最后一项的计算时关闭；但是，这并不意味着先前的计算已完成（waitgroup会这样做）。完全删除已完成的通道不会对代码产生实际影响，因为您已经关闭了对（这样做之前不需要等待所有内容都被读取；添加到缓冲通道的值在其关闭后仍然可以读取；例如@Brits您是对的。我在代码中删除了done通道。
package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "sync"
    "time"
)

type pair struct {
    row, col int
}

const length = 1000

var start time.Time
var rez [length][length]int

func main() {
    const threadlength = 1
    pairs := make(chan pair, 1000)
    var wg sync.WaitGroup
    var a [length][length]int
    var b [length][length]int
    for i := 0; i < length; i++ {
        for j := 0; j < length; j++ {
            a[i][j] = rand.Intn(10)
            b[i][j] = rand.Intn(10)
        }
    }
    wg.Add(threadlength)
    for i := 0; i < threadlength; i++ {
        go Calc(pairs, &a, &b, &rez, &wg)
    }
    start = time.Now()
    for i := 0; i < length; i++ {
        for j := 0; j < length; j++ {
            pairs <- pair{row: i, col: j}
        }
    }
    close(pairs)
    wg.Wait()
    elapsed := time.Since(start)
    fmt.Println("Binomial took ", elapsed)

    for i := 0; i < length; i++ {
        for j := 0; j < length; j++ {
            fmt.Print(rez[i][j])
            fmt.Print(" ")
        }
        fmt.Println(" ")
    }
}

func Calc(pairs chan pair, a, b, rez *[length][length]int, wg *sync.WaitGroup) {
    for {
        pair, ok := <-pairs
        if !ok {
            break
        }
        rez[pair.row][pair.col] = 0
        for i := 0; i < length; i++ {
            rez[pair.row][pair.col] += a[pair.row][i] * b[i][pair.col]
        }
    }
    wg.Done()
}