c++ - MFC多线程程序可以并行运行吗？

Question

我想在 MFC 中使用多线程。我正在做一个小实验，看看程序是否以并行方式运行。我这样写两个线程函数:

UINT CMFCApplication2Dlg::thread01(LPVOID pParam)
{
    clock_t t1, t2;
    t1 = clock();
    for (int i = 0; i < 300000; i++)
        cout << "thread01111111111" << endl;

    t2 = clock();
    cout << "clock is " << t2 - t1 << endl;
    return 0;
}

UINT CMFCApplication2Dlg::thread02(LPVOID pParam)
{
    clock_t t1, t2;
    t1 = clock();

    for (int i = 0; i < 300000; i++)
        cout << "thread02222222222" << endl;


    t2 = clock();
    cout << "clock is " << t2 - t1 << endl;
    return 0;
}

调用它们并输出到控制台窗口:

AllocConsole();                     

    freopen("CONOUT$", "w+t", stdout);

    freopen("CONIN$", "r+t", stdin);  

    printf("Hello World！\n");         

    CWinThread *pThread01;
    CWinThread *pThread02;
    pThread01 = AfxBeginThread(thread01, this, 0, 0, 0, NULL);
    pThread02 = AfxBeginThread(thread02, this, 0, 0, 0, NULL);

同时运行两个线程时，计数为118020；单线程运行时，计数为60315；当以串行方式将两个循环放在同一个线程中时，我得到 102795。

我以前认为编译器可以优化多线程自动并行执行，但似乎单核多线程并发。它不会减少运行时间。我使用的 CPU 有 4 个内核。如何在不同核心并行运行线程以实现高性能？

Answer 1

两个线程都试图同时使用共享资源 (std::cout)。系统必须在某一时刻序列化输出，因此大多数时候一个线程将等待另一个线程完成写入。这称为同步。当您使用线程来提高性能时，您希望尽可能减少同步花费的时间，因为在这段时间内线程无法完成有用的工作。

尝试用冗长的计算替换内循环中的cout，并且只在最后使用cout打印最终结果，因此编译器无法优化计算离开(没有 cout 它可以，因为计算不会有任何可观察到的效果)。

此外，std::clock 缺乏分析精度。我建议使用 std::chrono::high_resolution_clock相反，它通常是在 Windows 平台上使用 QueryPerformanceCounter() 实现的。这是您在 Windows 上可以获得的最佳体验。

试试这个:

INT CMFCApplication2Dlg::thread01(LPVOID pParam)
{
    using myclock = std::chrono::high_resolution_clock;
    auto t1 = myclock::now();

    std::int64_t first = 0, second = 1, result = 0;
    for( std::int64_t i = 0; i < 10000000; ++i )
    {
         result = first + second;
         first = second;
         second = result;
    }

    auto t2 = myclock::now();   
    std::chrono::duration<double> td = t2 - t1;  // duration in seconds

    std::cout << "result is " << result << '\n'
              << "clock is " << std::fixed << std::setprecision( 6 ) << td.count() << " s" << std::endl;

    return 0;
}

确保计算不是太简单，因为优化器非常聪明，可能会将您的 O(n) 算法变成例如 O(1)。它甚至可以在编译时完成整个计算，只在运行时分配一个常量。为避免这种情况，您可以改为从 cin 中读取循环迭代次数。虽然在 MSVC 2017 上测试上述代码时没有必要这样做，即使是完全优化也是如此。