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我有一个通常运行 50 次的函数(运行 50 次模拟)。通常这是按顺序单线程完成的,但我想使用多线程来加快速度。线程不需要访问彼此的内存或数据,所以我认为赛车不是问题。本质上,线程应该只是完成它的任务,然后返回到它完成的主线程,同时返回一个双精度值。

首先,浏览所有 boost 文档和示例真的让我很困惑,我不确定我在寻找什么。提升::线程?推动未来?有人可以举例说明适用于我的情况。此外,我不明白如何指定要运行多少个线程,是否更像是我会运行 50 个线程并且操作系统处理何时执行它们?

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如果您的代码完全受 CPU 限制(没有网络/磁盘 IO),那么您将受益于启动与 CPU 一样多的后台线程。使用 Boost 的 hardware_concurrency() 函数来确定该数字和/或允许用户设置它。仅仅启动一堆线程是没有帮助的,因为这会增加创建、切换和终止线程所带来的开销。

启动线程的代码是一个简单的循环,然后是另一个循环以等待线程完成。您也可以为此使用 thread_group 类。如果作业数量未知且无法在线程启动时分配,请考虑使用线程池,您只需在其中启动合理数量的线程,然后在它们出现时给它们作业。

于 2013-01-20T09:18:43.710 回答
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阅读Boost.Thread Futures文档,了解使用期货并async实现这一目标的想法。它还展示了如何使用thread对象手动(硬方式)执行此操作。

鉴于此序列号:

double run_sim(Data*);

int main()
{
  const unsigned ntasks = 50;

  double results[ntasks];
  Data data[ntasks];

  for (unsigned i=0; i<ntasks; ++i)
    results[i] = run_sim(data[i]);
}

一个幼稚的并行版本是:

#define BOOST_THREAD_PROVIDES_FUTURE
#include <boost/thread/future.hpp>
#include <boost/bind.hpp>

double run_task(Data*);

int main()
{
  const unsigned nsim = 50;

  Data data[nsim];
  boost::future<int> futures[nsim];

  for (unsigned i=0; i<nsim; ++i)
    futures[i] = boost::async(boost::bind(&run_sim, &data[i]));

  double results[nsim];
  for (unsigned i=0; i<nsim; ++i)
    results[i] = futures[i].get();
}

因为boost::async还不支持延迟函数,所以每次异步调用都会创建一个新线程,所以这一次会产生 50 个线程。这可能表现得很糟糕,所以你可以把它分成更小的块:

#define BOOST_THREAD_PROVIDES_FUTURE
#include <boost/thread/future.hpp>
#include <boost/thread/thread.hpp>
#include <boost/bind.hpp>

double run_sim(Data*);

int main()
{
  const unsigned nsim = 50;
  unsigned nprocs = boost::thread::hardware_concurrency();
  if (nprocs == 0)
    nprocs = 2;   // cannot determine number of cores, let's say 2

  Data data[nsim];   
  boost::future<int> futures[nsim];
  double results[nsim];

  for (unsigned i=0; i<nsim; ++i)
  {
    if ( ((i+1) % nprocs) != 0 )
      futures[i] = boost::async(boost::bind(&run_sim, &data[i]));
    else
      results[i] = run_sim(&data[i]);
  }

  for (unsigned i=0; i<nsim; ++i)
    if ( ((i+1) % nprocs) != 0 )
      results[i] = futures[i].get();
}

如果hardware_concurrency()返回4,这将创建三个新线程然后run_simmain()线程中同步调用,然后再创建另外三个新线程然后run_sim同步调用。这将防止一次创建 50 个线程,因为主线程停止做一些工作,这将允许其他一些线程完成。

上面的代码需要相当新版本的 Boost,如果可以使用 C++11,使用标准 C++ 会稍微容易一些:

#include <future>

double run_sim(Data*);

int main()
{
  const unsigned nsim = 50;
  Data data[nsim];

  std::future<int> futures[nsim];
  double results[nsim];

  unsigned nprocs = std::thread::hardware_concurrency();
  if (nprocs == 0)
    nprocs = 2;

  for (unsigned i=0; i<nsim; ++i)
  {
    if ( ((i+1) % nprocs) != 0 )
      futures[i] = std::async(boost::launch::async, &run_sim, &data[i]);
    else
      results[i] = run_sim(&data[i]);
  }

  for (unsigned i=0; i<nsim; ++i)
    if ( ((i+1) % nprocs) != 0 )
      results[i] = futures[i].get();
}
于 2013-01-20T12:43:17.390 回答