Linux下 C++最简易多线程程序

因为需要，学了一下《C++并行编程实战》，总结一个Linux下 C++最简易多线程程序。

基础部分就是最简易多线程程序写法，后面是自己实验。

实验结论为：如下分线程可以达到多个函数同时进行的目的，运行程序为多核工作。

基础部分

CmakeList：

cmake_minimum_required(VERSION 2.6)
set( CMAKE_CXX_FLAGS "-std=c++11 -O3" )
project(test004)
add_executable(test004 main.cpp)
install(TARGETS test004 RUNTIME DESTINATION bin)
TARGET_LINK_LIBRARIES(test004 pthread) 

第二行和最后一行是必要的，thread库需要C++11标准，同时你得引用一下库。

 

主函数：

#include <iostream>
#include <thread>
using namespace std;
void hello()
{
  cout<<"hello"<<endl;
}

int main(int argc, char **argv)
{
  thread t(hello);
  t.join();
  return 0;
}

 

个人实验

one

程序是两个相同没啥用但耗时间的子函数被分线程调用的程序。

#include <iostream>
#include <thread>
#include <time.h>

clock_t  start1, start2,end1,end2;

void test_one()
{
    int i,j=0;
    for (i=0;i<1000000;i++)
    {
	j=(j+int(i/3))%10;
    }
    std::cout<<"test_one:"<<j<<std::endl;
}

void test_two()
{
    int i,j=0;
    for (i=0;i<1000000;i++)
    {
	j=(j+int(i/3))%10;
    }
    std::cout<<"test_two:"<<j<<std::endl;
}

int main(int argc, char **argv) {
    start1 = clock();
    std::thread t(test_two);
    start2 = clock();
    test_one();
    end1 = clock();
    t.join();
    end2 = clock();
    std::cout<<"start_time:"<<(start2-start1)<<std::endl;
    std::cout<<"time:"<<(end1-start2)<<std::endl;
    std::cout<<"end_time:"<<(end2-end1)<<std::endl;
    return 0;
}

它的输出一般为：

Starting: /media/eminbogen/Eminbogen001/Temp/C++/test/test004/test004/build/test004
test_two:7
test_one:7
start_time:98
time:12408
end_time:14
*** Exited normally ***

说明两个函数完成时间相同。

two

在子函数的循环中加了两句话if((i%10000)==0) std::cout<<"test_two"<<std::endl;方便我们看是否同时处理两个子函数。

void test_one()
{
    int i,j=0;
    for (i=0;i<1000000;i++)
    {
	j=(j+int(i/3))%10;
	if((i%10000)==0) std::cout<<"test_one"<<std::endl;
    }
    std::cout<<"test_one:"<<j<<std::endl;
}

void test_two()
{
    int i,j=0;
    for (i=0;i<1000000;i++)
    {
	j=(j+int(i/3))%10;
	if((i%10000)==0) std::cout<<"test_two"<<std::endl;
    }
    std::cout<<"test_two:"<<j<<std::endl;
}

输出为

test_one
test_two
test_one
test_two
test_one
test_two
test_one
test_two
......
test_one
test_two
test_one
test_two
test_one:7
test_two
test_two:7
start_time:83
time:13230
end_time:1911
*** Exited normally ***

说明确实是在同时处理两个函数，虽然最后有点误差。同时，在把(i%10000)改为(i%1000)后发现，test_one，test_two产生并不是均匀的。

three

然后我尝试先后处理两个子函数

#include <iostream>
#include <thread>
#include <time.h>

clock_t  start1, start2,end1,end2;

void test_one()
{
    int i,j=0;
    for (i=0;i<1000000;i++)
    {
	j=(j+int(i/3))%10;
    }
    std::cout<<"test_one:"<<j<<std::endl;
}

void test_two()
{
    int i,j=0;
    for (i=0;i<1000000;i++)
    {
	j=(j+int(i/3))%10;
    }
    std::cout<<"test_two:"<<j<<std::endl;
}

int main(int argc, char **argv) {
    start1 = clock();
    test_one();
    end1 = clock();
    test_two();
    end2 = clock();
    std::cout<<"one_time:"<<(end1-start1)<<std::endl;
    std::cout<<"two_time:"<<(end2- end1 )<<std::endl;
    return 0;
}

输出

Starting: /media/eminbogen/Eminbogen001/Temp/C++/test/test004/test004/build/test004
test_one:7
test_two:7
one_time:7048
two_time:6314
*** Exited normally ***

说明总时间没有改变。

four

思考没有减少时间的原因，或许我的程序运算量小不够引起并行处理，或许是多核处理需要别的语句。

于是我成倍的增加计算数据量，并观察CPU运行情况，最后发现，成倍运算数据下，时间成倍增加，各CPU增加使用比，满使用比后增加时间，说明程序运行就是多核同处理的。