多线程在 C++ 中执行单个任务答案

【问题标题】：Multithreading to perform a single task in C++多线程在 C++ 中执行单个任务
【发布时间】：2016-02-21 06:42:06
【问题描述】：

假设我有这个 big_task() 函数，我可以在线程之间拆分以加快速度。

解决多线程问题的方法是在函数的每个任务上调用_beginthread()，然后等待所有线程完成，对吧？

我如何知道这是否会有效并真正有益于最大限度地减少 big_task() 运行时间？

我还听说多线程效率取决于客户端的平台和硬件。这意味着我也需要在程序开始时查询它..？

还有一个问题，在 Windows 中编码时，使用CreateThread() 比使用_beginthread() 更好吗？我编写跨平台应用程序，但如果 CreateThread() 比我可以专门编写代码以在 Windows 中使用它更有效。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

我希望这将帮助您开始。

要实现单线程方法的加速，您需要多核 CPU。在单核 CPU 上，额外线程不会提高计算速度，但它可能有助于在执行 CPU 密集型工作的同时使其他功能（例如 GUI）顺利运行。

要利用多核 CPU，您需要将“大任务”拆分成可以同时执行且互不影响的块。

一般流程：

请注意，您需要注意访问相同数据的多个线程，因为它们可能会相互干扰。例如，多个线程有可能在同一时间获取相同的块进行处理。这个问题可以用互斥锁解决（见boost::mutex）。

还有其他方法可以解决这个问题。您可以将块放入消息队列 (FIFO) 中，然后让线程将它们从队列中弹出并将结果放入其他队列中。如果您通过网络扩展此队列，您可以使用多台 PC 来完成这项工作。

为了便于携带，您可以使用boost::thread。

【讨论】：

【解决方案2】：

解决多线程问题的方法是在函数的每个任务上调用_beginthread()，然后等待所有线程完成，对吗？

这样你将并行化你的大函数，所以是的，那是真的。

我怎么知道这是否会有效并真正有利于最大限度地减少 big_task() 运行时间？

您必须对其进行概要分析。如果您的大函数在 CPU 上执行代码，没有 I/O 操作，那么请考虑创建与 CPU 中的内核数相同的线程数。

我还听说多线程效率取决于客户端的平台和硬件。这意味着我也需要在程序开始时查询它..？

具有更多内核的 CPU 肯定会比具有更少内核的 CPU 更快，您可以查看 PPL（仅限 win）、TBB、OpenMP 库，这些库可确保基于 CPU 内核数量有效运行任务。

还有一个问题，在 Windows 中编码时，使用 CreateThread() 比使用 _beginthread() 更好吗？我编写跨平台应用程序，但如果 CreateThread() 比我专门编写的代码在 Windows 中使用它更有效。

如果您想要跨平台，请使用 std::thread 或 boost。

【讨论】：

@Pilpel 因为它只有 windows 的功能，在 linux 下等效的是 pthreads 库。 std::thread 将适用于 Windows、Linux、...
@Pilpel 不，它不是 - 它只是不跨平台。有关 CreateThread 和 _beginthreadex 之间的差异，请阅读此处：stackoverflow.com/questions/331536/…。
我明白了。最后一个要确定的问题：C++11 代码可以在 C++03 运行的任何平台上运行，对吧？
@Pilpel 是的，您只需要一个与该平台兼容的 c++11 编译器。
Boost 很方便，因为它是多平台的。您可以为 Linux 和 Windows 构建 boost 库。如果您喜欢，您可以在 Qt Creator 中拥有相同的项目（项目文件中的开关很少），它将在多个平台上编译和调试。 boost 中有更多有用的东西，比如 shared_ptr 和 asio。当然 shared_ptr 现在在 C++11 中可用。