多线程的那点儿事（之多核编程）

来源：互联网发布：创想软件技术有限公司编辑：程序博客网时间：2024/04/29 15:49

说明：本文转自http://blog.csdn.net/feixiaoxing/article/details/7060751

多核编程并不是最近才兴起的新鲜事物。早在intel发布双核cpu之前，多核编程已经在业内存在了，只不过那时候是多处理器编程而已。为了实现多核编程，人们开发实现了几种多核编程的标准。open-mp就是其中的一种。对于open-mp还不太熟悉的朋友，可以参照维基百科的相关解释。

open-mp的格式非常简单，原理也不难。它的基本原理就是创建多个线程，操作系统把这几个线程分到几个核上面同时执行，从而可以达到快速执行代码的目的。比如说，我们可以编写一个简单的例子。

在编写open-mp程序之前，朋友们应该注意下面三点，

(1) 使用vs2005或者以上的版本编写open-mp程序；

(2) 编写程序的时候，选择【Property Pages】->【Configuration Properties】->【c/c++】->【language】->【OpenMp Support】，打开开关；

(3) 添加#include <omp.h> 声明。

首先，我们编写简单的一个打印程序，看看结果。

[cpp] view plaincopy
#include <omp.h>  
  
void print()  
{  
    int i;  
#pragma omp parallel for  
    for(i = 0; i < 100; i ++)  
    {  
        printf("%d\n", i);  
    }      
}  

上面这段代码好像也没有什么特别的地方，但是我们可以在printf设一个断点，看看函数调用堆栈，

[cpp] view plaincopy
openmp.exe!print$omp$1()  Line 14   C++  
vcompd.dll!_vcomp::ParallelRegion::HandlerThreadFunc()  + 0x19c bytes     
vcompd.dll!_vcomp::ParallelRegion::HandlerThreadFunc()  + 0xe0 bytes      
vcompd.dll!_InvokeThreadTeam@12()  + 0x98 bytes   
vcompd.dll!__vcomp_fork()  + 0x1cd bytes      
openmp.exe!print()  Line 11 + 0xe bytes C++  
openmp.exe!wmain(int argc=1, wchar_t * * argv=0x003b5ba8)  Line 22  C++  
openmp.exe!__tmainCRTStartup()  Line 583 + 0x19 bytes   C  
openmp.exe!wmainCRTStartup()  Line 403  C  
kernel32.dll!7c817077()       
[Frames below may be incorrect and/or missing, no symbols loaded for kernel32.dll]  

我们看可以看到函数堆栈和平时看到的一般函数调用确实不一样，但这确实也说明不了什么，不过没有关系，我们可以做一个简单的测试，

[cpp] view plaincopy
#include "stdafx.h"  
#include <windows.h>  
#include <omp.h>  
  
#define NUMBER 1000000000  
  
int process(int start, int end)  
{  
    int total;  
  
    total = 0;  
    while(start < end){  
        total += start %2;  
        start ++;  
    }  
  
    return total;  
}  
  
void test1()  
{  
    int i;  
    int time;  
    struct {  
        int start;  
        int end;  
    }value[] = {  
        {0 , NUMBER >> 1},  
        {NUMBER >> 1, NUMBER}  
    };  
    int total[2] = {0};  
    int result;  
  
    time = GetTickCount();  
  
#pragma omp parallel for  
    for(i = 0; i < 2; i ++)  
    {  
        total[i] = process(value[i].start, value[i].end);  
    }      
      
    result = total[0] + total[1];  
    printf("%d\n", GetTickCount() - time);  
}  
  
void test2()  
{  
    int i;  
    int value;  
    int total;  
  
    total = 0;  
    value = GetTickCount();  
  
    for(i = 0; i < NUMBER; i++)  
    {  
        total += i %2;  
    }  
    printf("%d\n", GetTickCount()-value);  
}  
  
  
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
{  
    test1();  
    test2();  
    return 0;  
}  

test1和test2完成的功能都是一样的，但是明显test1要比test2花费的时间要少很多，这明显就是多核编程的好处。所以要想实现多核编程最大程度上的并行运算，就必须把运
算拆分成n个子运算，并且尽量减少使用锁。

总结：
(1) 这篇文章只是介绍性的博客，详细内容可以参考周伟明先生的博客；

(2) 关于多核编程更具体的细节和方法，可以参考《多核计算与程序设计》这本书；

(3) 编写多核编程需要的条件很简单，cpu支持多核、打开openmp开关、添加omp头文件，剩下的就是多多练习了；

(4) 并行运算的时候少使用锁，否则效率会大打折扣。

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