通过多线程提高代码的执行效率例子

问题：假设一个很大的数组，把数组的每个元素进行乘方运算，在赋值返回数组中

单线程实现： #include <stdio.h> #include<pthread.h> //头文件 #include <unistd.h> //sleep头文件 #include <sys/time.h> //问题：假设一个很大的数组，把数组的每个元素进行乘方运算，在赋值返回数组中 #define SIZE 10000000 //us -> 微妙 //ms -> 毫秒 //int64_t 64位有效整数，不然不够，秒级时间戳现在至少还能做到 int64_t GetUs() { //时间是时间戳计算 gettimeofday(&tv, NULL)； return tv.tv_sec * 1000000 + tv.tc_usec; } void Calc(int* arr,int beg,ine end) { //算术 for (int i = beg; i < end;++i) { arr[i] = arr[i] * arr[i]; } } //单线程版本 int main() { //int arr[SIZE] = { 0 }; //这个大小远超栈了，ulimitd -s 数字 ，这个命令来修改，但是最好在堆上 int* arr = (int *)malloc(sizeof(int)* SIZE); //堆上 //Calc 运行时间 //计算开始时间 int64_t beg = GetUs(); Calc(arr, 0, SIZE); //区间前闭后开 不包含SIZE //结束时间 int64_t end = GetUs(); //时间做差，就是执行时间 printf("time => %ld ", end - beg); }

多线程实现： //多线程版本 #include <stdio.h> #include<pthread.h> //头文件 #include <unistd.h> //sleep头文件 #include <sys/time.h> #define SIZE 10000000 #define THERAD_NUM 2 typedef struct Arg { int beg; int end; int* arr; }; //us -> 微妙 //ms -> 毫秒 //int64_t 64位有效整数，不然不够，秒级时间戳现在至少还能做到 int64_t GetUs() { gettimeofday(&tv, NULL)； return tv.tv_sec * 1000000 + tv.tc_usec; } void Calc(int* arr, int beg, ine end) { //算术 for (int i = beg; i < end; ++i) { arr[i] = arr[i] * arr[i]; } } void* ThreadEntry(void* arg) { //新线程入口，参数 Arg* p = (Arg*)arg; //强转保持类型一致 Calc(p->arr, p->beg, p->end); return NULL; } //新线程1 Calc(arr,0,size/2) //新线程2 Calc(arr,size/2,size) int main() { //主线程 int* arr = (int *)malloc(sizeof(int)* SIZE); //堆上 Arg args [THERAD_NUM]; int base = 0; for (int i = 0; i < THERAD_NUM; ++i) { args[i].beg = base; args[i].end = base + SIZE / THERAD_NUM; args[i].arr = arr; base += SIZE / THERAD_NUM; } pthread_t tid[THERAD_NUM]; int64_t beg = GetUs(); //开始计时 for (int i = 0; i < THERAD_NUM;++i) { pthread_create(&tid[i], NULL, ThreadEntry, &args[i]); } for (int i = 0; i < THERAD_NUM; ++i) { //释放 pthread_join(tid[i], NULL); } //结束时间 int64_t end = GetUs(); //时间做差，就是执行时间 printf("time => %ld ", end - beg); return 0; }

结果： 单线程：354488 多线程：207496 注意： 本例子是两个线程，需要别的直接把宏定义改成4 就好了~~~，这是最好的方式。 （这个宏：#define THERAD_NUM 2），在线程优化的时候，就可以反复修改尝试，优化效果很清晰。 唯一不足：代码实现太麻烦，太多，也有一些库，框架很容易书写多线程代码，最知名——open_mpi。