简单的素数程序 - 线程 C# 的奇怪问题

这是我的代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;

namespace FirePrime
{
    class Program
    {
        static bool[] ThreadsFinished;
        static bool[] nums;

        static bool AllThreadsFinished()
        {
            bool allThreadsFinished = false;
            foreach (var threadFinished in ThreadsFinished)
            {
                allThreadsFinished &= threadFinished;
            }
            return allThreadsFinished;
        }

        static bool isPrime(int n)
        {
            if (n < 2) { return false; }
            if (n == 2) { return true; }
            if (n % 2 == 0) { return false; }
            int d = 3;
            while (d * d <= n)
            {
                if (n % d == 0) { return false; }
                d += 2;
            }
            return true;
        }

        static void MarkPrimes(int startNumber,int stopNumber,int ThreadNr)
        {
            for (int j = startNumber; j < stopNumber; j++)
                nums[j] = isPrime(j);
            lock (typeof(Program))
            {
                ThreadsFinished[ThreadNr] = true;
            }
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            int nrNums = 100;
            int nrThreads = 10;
            //var threadStartNums = new List<int>();

            ThreadsFinished = new bool[nrThreads];

            nums = new bool[nrNums];
            //var nums = new List<bool>();
            nums[0] = false;
            nums[1] = false;
            for(int i=2;i<nrNums;i++)
                nums[i] = true;

            int interval = (int)(nrNums / nrThreads);
            //threadStartNums.Add(2);
            //int aux = firstStartNum;
            //int i = 2;
            //while (aux < interval)
            //{
            //    aux = interval*i;
            //    i=i+1;
            //    threadStartNums.Add(aux);
            //}

            int startNum = 0;

            for (int i = 0; i < nrThreads; i++)
            {

                var _thread = new System.Threading.Thread(() => MarkPrimes(startNum, Math.Min(startNum + interval, nrNums), i));
                startNum = startNum + interval;
                //set the thread to run in the background
                _thread.IsBackground = true;
                //start our thread
                _thread.Start();
            }

            while (!AllThreadsFinished())
            {
                Thread.Sleep(1);
            }

            for (int i = 0; i < nrNums; i++)
                if(nums[i])
                    Console.WriteLine(i);
        }
    }
}

这应该是一个非常简单的程序，应该找到并输出第一个nrNums素数使用nrThreads线程并行工作。

所以，我只是分开了nrNums into nrThreads相等的块（好吧，最后一个不会相等；如果nrThreads不除以nrNums，当然它也将包含其余部分）。

I start nrThreads线程。

他们都测试各自块中的每个数字，看看它是否是素数；他们将所有内容标记在布尔数组中，该数组保留所有素数的选项卡。

线程都将另一个布尔数组中的特定元素转换ThreadsFinished当他们完成时为真。

现在奇怪的部分开始了：

线程永远不会结束。如果我调试，我发现ThreadNr不是我在循环中分配给它的值，而是另一个值。 我想这是正常的，因为线程随后执行并且计数器（变量 i）已经增加，但我无法理解如何使代码正确。

有人可以帮忙吗？

先感谢您。

P.S.：我知道该算法不是很有效；我的目标是使用埃拉托色尼筛法以及 x 给定线程的解决方案。但目前我什至无法让这个算法工作，而且我还没有在任何地方以我能理解的语言找到该算法的任何实现示例。

线程接收到的值是第一个startNum当线程运行时保持。要解决此问题，请将值复制到局部变量中：

for (int i = 0; i < nrThreads; i++)
{
 var localStartNum = startNum; // save value in local variable
                                  // and use in the thread start
    var localIndex = i;

 var _thread = new System.Threading.Thread(() => 
                      MarkPrimes(localStartNum,
                                 Math.Min(localStartNum + interval, nrNums),
                                 localIndex));
 startNum = startNum + interval;
 _thread.IsBackground = true;
 _thread.Start();
}

代码中的另一个错误是等待所有线程：

static bool AllThreadsFinished()
{
    bool allThreadsFinished = true; // Initialize to true instead of false
                                    // Otherwise, all ANDs will result false
    foreach (var threadFinished in ThreadsFinished)
    {
        allThreadsFinished = threadFinished;
    }

    return allThreadsFinished;
}

一个对同步线程有一点帮助的技巧：您可以将所有线程保存在列表中并从主线程加入它们。

var threads = new List<Thread>();

for (int i = 0; i < nrThreads; i++)
{
 var localStartNum = startNum; // save value in local variable
                                  // and use in the thread start
 var _thread = new System.Threading.Thread(() => 
                      MarkPrimes(localStartNum,
                                 Math.Min(localStartNum + interval, nrNums), i));
 startNum = startNum + interval;
 _thread.IsBackground = true;
 _thread.Start();
    threads.Add(_thread);
}

foreach(var thread in threads)
{
    thread.Join();
}