为什么这个并行代码比它类似的非并行版本慢？

Question

我有以下代码（从 LINQPad 复制到此处）。显然我不明白 TPL 是如何工作的，或者代码是垃圾，为什么并行版本的运行速度比非并行版本慢？

for (int i = 0; i < 100; i++)
{
    ParallelOptions ops = new ParallelOptions();
    ops.MaxDegreeOfParallelism = Environment.ProcessorCount;

    var watch = Stopwatch.StartNew();
    Parallel.ForEach<int>(Enumerable.Range(1, 10000000), ops, x => { int y = x + 1; });
    watch.Stop();
    Console.WriteLine("Parallel: {0}", watch.Elapsed.TotalSeconds);

    watch = Stopwatch.StartNew();
    foreach (var x in Enumerable.Range(1, 10000000))
    {
        int y = x + 1;
    }
    watch.Stop();
    Console.WriteLine("Non-parallel: {0}\n", watch.Elapsed.TotalSeconds);
}

前 10 个结果：

平行：0.1991644 非平行：0.0466178

平行：0.1723428 非平行：0.0447134

平行：0.1141791 非平行：0.0444557

平行：0.1758878 非平行：0.0444636

平行：0.1687637 非平行：0.0444338

平行：0.1677679 非平行：0.0445771

平行：0.1191462 非平行：0.0446116

平行：0.1702483 非平行：0.0454863

平行：0.1143605 非平行：0.0451731

平行：0.2155218 非平行：0.0450392

Answer 1

嗯，您可以获得的最佳答案是运行分析器工具并测量您的代码发生了什么。但我有根据的猜测是，您的并行代码速度较慢，因为您的代码非常简单，以至于启动线程和在它们之间切换会增加如此多的成本，以至于计算速度的任何优势都可以忽略不计。

但是尝试进行一些实质性的计算，您最终将获得并行执行的优势。你的代码太简单了。现代 CPU 不能以这种方式加载。

Answer 2

由于我无法将此添加为评论，因此我正在添加另一个答案以发布修改后的代码。 @ixSci 在他的回答中所说的似乎是正确的。我在并行代码体中执行了一个微不足道的操作，该代码执行得非常快，但速度慢是因为在线程之间的上下文切换上花费了大量时间？当我将代码更改为休眠一段时间而不是将 int 值增加 1 时，并行代码比非并行版本快大约 4（我的 CPU 中的内核数）倍。

for (int i = 0; i < 100; i++)
{
    ParallelOptions ops = new ParallelOptions();
    ops.MaxDegreeOfParallelism = Environment.ProcessorCount;

    var partitioner = Partitioner.Create<int>(Enumerable.Range(1, 5000));

    var watch = Stopwatch.StartNew();
    Parallel.ForEach<int>(partitioner, ops, x => { Thread.Sleep(1); });
    watch.Stop();
    Console.WriteLine("Parallel: {0}", watch.Elapsed.TotalSeconds);

    watch = Stopwatch.StartNew();
    foreach (var x in Enumerable.Range(1, 5000))
    {
        Thread.Sleep(1);
    }
    watch.Stop();
    Console.WriteLine("Non-parallel: {0}\n", watch.Elapsed.TotalSeconds);
}

前 10 个结果：

并行：1.2887589 非并行：5.0020569

并行：1.277047 非并行：5.0011116

并行：1.2790631 非并行：5.0001498

并行：1.2770644 非并行：5.0052016

并行：1.2770013 非并行：5.0021479

并行：1.2770031 非并行：5.0001927

并行：1.2799937 非并行：5.0062141

并行：1.2819909 非并行：5.0171945

并行：1.2780496 非并行：5.0071667

并行：1.2821714 非并行：5.0082108

并行：1.2777875 非并行：5.0152099