多线程读取矩阵文件+多线程矩阵乘法(C++实现)

算法概述

矩阵乘法可以在算法层面上进行并行。
vector< vector > Mat[3]; 这个二维向量数组就是来放做矩阵乘法中的那些矩阵的。Mat[0]是矩阵A，Mat[1]是矩阵B，Mat[2]是乘法的结果矩阵。所以下图中关于这个就做了类似的修改。
readMat就是用来读取特定的矩阵。注意，这里的target矩阵要用指针，如果改成用引用的模式，就会报错。这可能跟引用的机制有关，具体没有深入研究过。
run_test_parallel函数就是用来算结果矩阵的每一行的。
filenames这个数组，用来放文件名。（注意，需要使用const char* []）
vt.clear();结束之后，记得将这个线程向量给clear掉，后面也用到了。节省空间。
if (Mat[0][0].size() == Mat[1].size()) 是用来判断是否可以进行矩阵乘法的。
之后初始化结果矩阵的时候，算法复杂度是O(a+c)，而不是一般认为的O(a*c)
再来就是计算矩阵乘法，并输出结果了。

程序

#include <iostream>
#include <vector>
#include <fstream>
#include <thread>
using namespace std;
vector< vector<int> > Mat[3];void readMat(const char* filename, vector< vector<int> >* target) {int a, b, c;ifstream in(filename);in >> a >> b;for (int i = 0; i < a; ++i) {vector<int> temp;for (int j = 0; j < b; ++j) {in >> c;temp.push_back(c);}(*target).push_back(temp);temp.clear();}in.close();
}
void run_test_parallel(int row_index, int column_cntA, int column_cntB)
{// Go over every column of matrixBfor (int i = 0; i<column_cntB; i++){// to compute every element of (row_index)-th row of answerMat[2][row_index][i] = 0;// Compute the answer// Number of columns in A = Number of rows in Bfor (int j = 0; j<column_cntA; j++)Mat[2][row_index][i] += Mat[0][row_index][j] * Mat[1][j][i];}
}
int main() {const char *filenames[] = { "1.txt", "2.txt" };vector<thread> vt;for (int i = 0; i < 2; ++i)vt.push_back(thread(readMat, filenames[i], &Mat[i]));for (int i = 0; i < 2; ++i)vt[i].join();vt.clear();if (Mat[0][0].size() == Mat[1].size()) {int a = Mat[0].size(), b = Mat[1].size(), c = Mat[1][0].size();vector<int> temp;for (int j = 0; j < c; ++j) temp.push_back(0);for (int i = 0; i < a; ++i)  Mat[2].push_back(temp);// Create a threads, because there are a rows in Mat[0]// Each thread will be running function "run_test_parallel"for (int i = 0; i<a; i++)vt.push_back(thread(run_test_parallel, i, b, c));for (int i = 0; i<a; i++)vt[i].join();for (int i = 0; i < 2; ++i) {for (int j = 0; j < Mat[i].size(); ++j) {for (int k = 0; k < Mat[i][j].size(); ++k) {cout << Mat[i][j][k] << " ";}cout << endl;}if (i == 0)cout << "MULTIPLED\n";elsecout << "EQUAL TO --->\n";}for (int i = 0; i < a; ++i) {for (int j = 0; j < c; ++j) {cout << Mat[2][i][j] << " ";}cout << endl;}}else {cout << "Can't Multiple!!\n";}system("pause");return 0;
}

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