c ++运行并发for循环，甚至可能吗？

Question

鉴于此 for 循环：

std::vector<std::string> V={"element1","element2","element3"};

for(int i=V.size(); i--;)
{
 std::cout<<i<<std::endl;
}

是否可以同时运行 for 循环的每个循环？那么每个 std::cout 会同时出现吗？

我有一个函数指针向量，我需要循环并同时执行，不是一个接一个。

注意：在这种情况下，std::thread、std::async 无济于事，因为我不知道向量的大小，因此必须在每个循环中创建一个线程并运行它。这个不会导致并发。

Answer 1

使用线程不会导致并发是什么意思？您是否希望所有线程立即在函数指针向量上创建线程，而不是让 for 循环遍历 V 并创建线程？我认为这是不可能的，而且很可能其他答案最终会在不同的抽象级别上做完全相同的事情。

示例代码：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <thread>
#include <atomic>

typedef void (*func)();

std::atomic<int> atom;

void f1() { ++atom; }
void f2() { atom += 5; }
void f3() { atom -= 3; }

int main()
{
    using namespace std;

    vector<func> func_vec = { &f1, &f2, &f3 };
    vector<thread> thread_vec;

    for (func& f : func_vec)
        thread_vec.emplace_back(std::thread(f));

    for (thread& t : thread_vec)
        t.join();

    std::cout << "Atomic : " << atom;
}

可能有更好的方法来填充thread_vec（即迭代func_vec 和thread_vec，thread_vec 的大小设置为func_vec），但这对于一个例子来说很好。如果您在主线程执行结束之前不需要线程正确结束，您可以完全退出 thread_vec 并创建一个您立即分离的线程，作为另一个答案 demonstrated。

Answer 2

是否可以同时运行for循环的每个循环？

是的。 C++ 标准库提供了实现并发的低级工具。只需在每次迭代中启动一个新线程 - 并且在所有线程都启动之前不要加入。

注意：在这种情况下，std::thread、std::async 无济于事，因为我不知道向量的大小，因此必须在每个循环中创建一个线程并运行它。这个不会导致并发。

你错了。 std::thread（可能还有std::asnyc）很有用，在这种情况下可用于实现并发。在每个循环中创建线程不会阻止并发。使用函数指针的简单演示，因为那是您真正打算使用的：

std::vector<void(*)()> function_pointers = get_the_stuff();
for(auto f : function_pointers) {
    std::thread t(f);
    t.detach();
}

另一种稍微复杂一点的方法是创建一个线程向量。这使您可以等到所有人都通过加入执行。

--

std::thread 和朋友是用于并发的低级工具，可能值得对它们创建抽象 - 或使用第三方提供的现有抽象。

另外，我敦促您重新考虑。你说你不知道向量的大小。当然，您的硬件提供商也不知道向量。他们怎么知道为您提供足够的 CPU 内核来并行执行所有线程？更好的方法是根据可用内核的数量使用恒定的线程池，以避免额外线程的开销。

Answer 3

这是 OpenMP 的作品：

#pragma omp parallel for
for(int i = 0; i < V.size(); ++i)
{
    std::cout<<i<<std::endl;
}

这使用固定的线程数（通常是 CPU 线程数）。如果V.size() 大于它，则不会同时调用所有任务。他们将等待可用的线程。

如果您不能使用 OpenMP，第三方库和框架可以帮助您。

Answer 4

您可以并行运行这些可执行文件。这与并行运行 for 循环无关。它更像是您的操作系统的一项功能。

对于 Linux，请查看如何使用 fork()/exec()/system() 运行进程。

对于 Windows，查看如何使用 CreatrProcess() 运行进程。

Answer 5

如果您所说的可执行文件是指要启动的单独应用程序，那么您不需要使用线程。您只需在一个线程中一一启动可执行文件，而无需等待它们完成。您可以将他们的 PID 放入向量中。然后在单独的循环中，您等待这些过程完成，再次一个接一个。

但如果这是您在程序中唯一需要做的事情，那么您最好考虑用 bash 编写它。