门 | GATE CS 2011 | 问题4

这是一个关于两个进程的同步问题的问题。一个进程生成序列A，另一个进程生成序列B。在序列中的每个元素都是0或1。请编写一个程序，该程序计算A和B的点积。

程序说明

该程序构建了两个进程，分别生成序列A和B。然后，使用一个共享变量进行同步，并计算点积。

下面是代码的详细说明：

定义序列

A = [1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0]
B = [0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1]

创建锁对象

lock = threading.Lock()

定义生成序列的进程

def generate_sequence(sequence):
    for i in range(len(sequence)):
        # 生成0或1的随机数
        sequence[i] = random.randint(0, 1)

定义计算点积的进程

def calculate_dot_product(A, B):
    dot_product = 0
    for i in range(len(A)):
        dot_product += A[i] * B[i]
    print('Dot Product:', dot_product)

构建进程

# 创建A和B的生成序列进程
a_thread = threading.Thread(target=generate_sequence, args=(A,))
b_thread = threading.Thread(target=generate_sequence, args=(B,))

# 启动进程
a_thread.start()
b_thread.start()

# 等待进程完成
a_thread.join()
b_thread.join()

# 创建计算点积的进程
dot_product_thread = threading.Thread(target=calculate_dot_product, args=(A, B))

# 启动进程
dot_product_thread.start()

# 等待进程完成
dot_product_thread.join()

使用锁同步进程

def generate_sequence(sequence, lock):
    for i in range(len(sequence)):
        lock.acquire()
        sequence[i] = random.randint(0, 1)
        lock.release()

def calculate_dot_product(A, B, lock):
    dot_product = 0
    for i in range(len(A)):
        lock.acquire()
        dot_product += A[i] * B[i]
        lock.release()
    print('Dot Product:', dot_product)

lock = threading.Lock()  # 创建锁对象

# 创建A和B的生成序列进程
a_thread = threading.Thread(target=generate_sequence, args=(A, lock))
b_thread = threading.Thread(target=generate_sequence, args=(B, lock))

# 启动进程
a_thread.start()
b_thread.start()

# 等待进程完成
a_thread.join()
b_thread.join()

# 创建计算点积的进程
dot_product_thread = threading.Thread(target=calculate_dot_product, args=(A, B, lock))

# 启动进程
dot_product_thread.start()

# 等待进程完成
dot_product_thread.join()

总结

该程序使用锁同步多个进程，以确定序列A和序列B之间的点积。由于锁的使用，本程序保证A和B被正确地生成并用于计算点积。