[C++11 併發程式設計] 04
阿新 • • 發佈:2019-02-19
C++標準模板庫提供了一個輔助函式 - std::thread::hardware_concurrency(),通過這個函式,我們可以獲取應用程式可以真正併發執行的執行緒數量。下面這個例子,實現了一個併發版本的std::accumulate,它將工作拆分到多個執行緒中,為了避免過多執行緒帶來的開銷,程式指定了每個執行緒處理資料的最小數量。
標頭檔案和求和操作:
併發的求和方法如下,在我的電腦上,硬體可併發執行緒數為8。#include <thread> #include <numeric> #include <algorithm> #include <functional> #include <vector> #include <iostream> template<typename Iterator,typename T> struct accumulate_block { void operator()(Iterator first,Iterator last,T& result) { result=std::accumulate(first,last,result); } };
main方法:template<typename Iterator,typename T> T parallel_accumulate(Iterator first,Iterator last,T init) { unsigned long const length=std::distance(first,last); // 若輸入資料為空,則返回初始值 if(!length) return init; // 計算所需要的最大執行緒數量,每個執行緒至少計算25個數據 unsigned long const min_per_thread=25; unsigned long const max_threads= (length+min_per_thread-1)/min_per_thread; // 獲取硬體可併發執行緒數量 unsigned long const hardware_threads= std::thread::hardware_concurrency(); // 計算實際要建立的執行緒數量 unsigned long const num_threads= std::min(hardware_threads!=0?hardware_threads:2,max_threads); // 根據執行緒數量,拆分資料 unsigned long const block_size=length/num_threads; // 建立用於存放每個執行緒計算結果的容器和執行緒 std::vector<T> results(num_threads); std::vector<std::thread> threads(num_threads-1); Iterator block_start=first; for(unsigned long i=0;i<(num_threads-1);++i) { Iterator block_end=block_start; // 移動迭代器 std::advance(block_end,block_size); // 啟動新執行緒,對一塊資料進行處理 threads[i]=std::thread( accumulate_block<Iterator,T>(), block_start,block_end,std::ref(results[i])); // 為下一個執行緒準備資料 block_start=block_end; } // 當啟動了所有的子執行緒對資料進行計算,本執行緒就對資料的最後一塊進行計算 accumulate_block<Iterator,T>()(block_start,last,results[num_threads-1]); // 使用fore_each對所有的執行緒執行join操作,等待它們執行結束 std::for_each(threads.begin(),threads.end(), std::mem_fn(&std::thread::join)); // 最後對所有的計算結果求和 return std::accumulate(results.begin(),results.end(),init); }
int main() { std::cout << "threads: " << std::thread::hardware_concurrency() << std::endl; std::vector<int> vi; for(int i=0;i<100;++i) { vi.push_back(10); } int sum=parallel_accumulate(vi.begin(),vi.end(),5); std::cout<<"sum="<<sum<<std::endl; }
程式執行結果如下:
threads: 8
sum=1005
執行緒的識別符號的型別為std::thread::id,有兩種方法可以獲取執行緒的標示符,一種是通過呼叫關聯到執行緒的std::thread物件的get_id()方法,另一種方法是線上程內呼叫std::this_thread::get_id()。執行緒識別符號通常用於區分主執行緒和子執行緒,在某些情況下主執行緒中可以做一些特定的操作
std::thread::id master_thread;
void some_core_part_of_algorithm()
{
if(std::this_thread::get_id()==master_thread)
{
do_master_thread_work();
}
do_common_work();
}