C++并行程序开发简介

前阵子用两种方法实现了一个算法,第一个方法只用CPU完成计算,第二个方法用到了GPU。被运行结果吓了一跳,GPU比我单机CPU跑的程序快了一百倍。既然并行计算对性能的提升真不是盖的,于是决定把CPU的程序也改成并行的。今天简单介绍一下Linux下用C++开发并行程序的方法。

使用C++在Linux下开发并行程序要调用一个头文件,它里面提供了很多实现并行运算的函数。调用它的方法就是在文件开头添加:

#include

有了这个头文件之后,就可以开始我们的C++并行化之旅了。

首先,我觉得有必要看看服务器上有多少个CPU。方法很简单,pthread.h提供了一个函数叫sysconf(int),用它可以查看系统配置的参数。参数是_SC_NPROCESSORS_CONF的时候表示查看系统的CPU个数。于是我们可以写这样一个程序

#include”stdio.h”

#include”pthread.h”

int main(int argv, char* argc[])

{

cout<

return 0;

}

运行结果如下:

可以看出我用的服务器里面有32个CPU。给sysconf()传其他的参数就可以查看系统相应的参数,有兴趣可以网上搜一下各种参数的介绍。

需要注意一点,使用pthread.h的时候需要在编译命令后面加–lpthread,否则的话编译器不能识别pthread.h里面的函数,就像下面这样:

我以前写过一篇介绍Linux编程基本知识的帖子,如果对上图中的命令不太理解的话可以参照一下。

pthread.h是利用函数实现多线程的:程序猿把需要线程完成的任务写成到一个函数里。如果直接运行这些函数,那么他们仍然像以前一样都是顺序执行的。但如果用pthread.h提供的方法去调用这个函数,它就会变成一个独立的线程了。下面举个栗子:

我们准备写两个线程,第一个线程显示十次:“我是一号线程”,另一个线程显示十次“我是二号线程”。可以想象,如果直接调用两个函数,我们会看到十次“我是一号线程”,然后看到紧接着的十个“我是二号线程”。如果我们用pthread.h提供的方法调用他们会有什么效果呢?直接看运行效果:

多看几次就更清楚了:

发现了吧,两个线程的执行顺序是不确定的。这就是并行计算的效果:各各线程之间独立运行,齐头并进。可以想象,如果能把一个大任务分解成若干独立的小任务,然后使用并行计算的方法,运算速度将会大大提高。

现在解释一下上面的例子是怎么实现的:

首先定义两个函数,task1和task2,他们是两个线程的主体,然后在main函数里使用pthread.h提供的方法调用task1和task2。产生新线程的方法可以被比喻成放风筝。在放风筝的时候,我们通过一根线来控制风筝,以防止它乱飞。同样,我们也不希望产生的线程乱运行,需要一根线来控制新的线程,pthread_t就是pthread.h提供给我们的控制线,它记录新线程的编号。顾名思义,pthread_create就是产生新线程的过程了。在上面的例子中,我们使用pthread_create把task1和task2变成了两个独立的线程,并用ThreadA和ThreadB记录他们的线程号。pthread_join的意思是main函数在此等待ThreadA和ThreadB记录的线程运行结束。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,311评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,339评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,671评论 0 342
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,252评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,253评论 5 371
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,031评论 1 285
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,340评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,973评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,466评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,937评论 2 323
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,039评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,701评论 4 323
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,254评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,259评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,485评论 1 262
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,497评论 2 354
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,786评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容