c++ - 在 C++ 程序中并行化 C 代码模块

Question

我的情况:我有在微 Controller 上运行的 C 代码。为了测试这段代码，我用 C++ 编写了一个测试程序来检查 C 函数。由于测试功能非常慢，我想并行执行整个操作。但是，我没有太多经验。

例如，我有一个 C 语言的程序模块，如下所示:

/* c-code: */
static int a=0;
void set_a(int value){
    a = value;
}
void inc_a(void){
    a++;
}
int get_a(void){
return a;
}

现在我想在 C++ 中并行化这些函数。但是，我被全局变量a所困扰，这在我的情况下是无法避免的。在 QT 环境中，我想执行函数 inc_a 的“异步运行”。这有效但没有改善:

int foo(int somevalue){
   set_a(somevalue);
   inc_a();
   return get_a();
}

int myinput = 1,myoutput;
QFuture<int> future = QtConcurrent::run(foo,myinput);
future.waitForFinished();
myoutput = future.result();

这就是我想要的:

int myinput1 = 1,myoutput1;
int myinput2 = 8,myoutput2;
QFuture<int> future1 = QtConcurrent::run(foo,myinput1);
QFuture<int> future2 = QtConcurrent::run(foo,myinput2);
future1.waitForFinished();
future2.waitForFinished();
myoutput1 = future1.result();
myoutput2 = future2.result();

所以我的第一个问题是(可以肯定的):变量 a(在 C 中)现在在两个线程中相同是否正确？如果不是，我得重新查看我的代码。如果是，我如何尽可能优雅地解决问题？我想创建两个具有相同功能的 C 程序模块。然而，这使得该程序非常不易于维护:

/* c-code: */
static int a1=0;
void set_a1(int value){
    a1 = value;
}
void inc_a1(void){
    a1++;
}
int get_a1(void){
return a1;
}


static int a2=0;
void set_a2(int value){
    a2 = value;
}
void inc_a2(void){
    a2++;
}
int get_a2(void){
return a2;
}

有没有更好的办法？

Answer 1

你运气不好。理想情况下，重写您的可测试 Assets ，使其携带一个包含所有那些讨厌的全局变量的状态结构，也许您会摆脱它。

Vroomfondel 还建议，如果代码可以编译为 C++，则将有问题的 C 代码包装在命名空间中可能会隐藏问题。您可以根据需要创建任意多个并行线程的命名空间:

 namespace TEST1
 {
    #include "offender.c"
 }
 namespace TEST2
 {
    #include "offender.c"
 }
 RetCode DoTest(int instance, TestId testid)
 {
     switch (instance)
     {
     case 1: return TEST1::DoTest(testid);
     case 2: return TEST2::DoTest(testid);
     }
     return OUT_OF_RANGE;
 }

如果你的目标确实使用了全局状态并且无法更改，那么你可以考虑使用 fork。

在 fork 中，为 child 创建了当前状态的完整拷贝以供运行，并且它们都恢复了足够的信息，因此您知道哪个是 child ，哪个是所有者。你也可以设置一个管道让它们相互通信。当测试完成时，它会传输其状态并退出其分支进程。

Fork 对测试套件非常有用，因为每个 fork 都从一个完全干净的环境开始。

与我认为合理回答这个问题相比，要获得正确的 fork 还有很多/很多。

第三种选择是在外部驱动程序，以便某些监控脚本或程序启动多个并行实例，每个实例线性运行通过测试列表的一个子集。理想情况下内置功能，以便监视器可以按需分派(dispatch)测试和负载平衡。