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我遇到一个问题,要求我多次执行特定的可变长度计算(通常> 10^8),并且我有少量处理器(<=16)来运行它。下面的简化代码一次成功地以 NTHREADS 个批处理创建 pthread,但它的缺陷是其他所有内容都会暂停,直到每个批处理中最慢的线程完成为止。由于最慢的线程有时会比最快的线程慢 10-100 倍,这意味着平均而言,处理器可能会在大部分时间处于空闲状态。
我想做的是通过在每次终止时创建一个新的 pthread 来让所有处理器保持忙碌。如果有一种方法可以检索当前事件 pthread 的数量,我可以轻松地做到这一点,但我还没有找到一种方法来做到这一点。
这可能吗?如果是这样,怎么办?
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
struct arg_struct {
double x ;
double y ;
};
int nloops = 0 ; // initialize loop counter
void process(struct arg_struct *args)
{
int thisloop ;
float x,y ;
x = args->x ; y = args->y ;
free(args) ; // we're done with passed arguments
nloops++ ; // increment global counter
thisloop = nloops ; // capture current loop number
sleep(11-nloops) ; // variable delay
printf("thisloop = %d threadID = %d args = %.1f %.1f\n", thisloop, (int) pthread_self(), x, y) ;
pthread_exit(NULL); // exit thread
}
int main()
{
const int MINLOOPS = 10 ; // total number of loops to execute
const int MAXTHREADS = 4 ; // maximum number of threads at any one time
int N, remaining ;
pthread_t tid[MAXTHREADS];
while (1)
{
remaining = MINLOOPS - nloops ;
if (remaining == 0) break ;
if (remaining < MAXTHREADS)
N = remaining;
else
N = MAXTHREADS;
for (int i = 0; i < N; i++) { // create a set of simultaneous threads
struct arg_struct *args = malloc(sizeof(struct arg_struct)); // initialize arguments
args->x = i; args->y = -i ;
pthread_create(&tid[i], NULL, (void *) process, (void *) args ) ;
printf("Created thread %d\n", (int) tid[i]) ;
}
for (int i = 0; i < N; i++) // wait until all threads in current loop have completed
pthread_join(tid[i], NULL);
}
}
输出是:
Created thread 216977408
Created thread 217513984
Created thread 218050560
Created thread 218587136
thisloop = 4 threadID = 218587136 args = 3.0 -3.0
thisloop = 3 threadID = 218050560 args = 2.0 -2.0
thisloop = 2 threadID = 217513984 args = 1.0 -1.0
thisloop = 1 threadID = 216977408 args = 0.0 0.0
Created thread 216977408
Created thread 217513984
Created thread 218050560
Created thread 218587136
thisloop = 8 threadID = 218050560 args = 2.0 -2.0
thisloop = 7 threadID = 218587136 args = 3.0 -3.0
thisloop = 6 threadID = 217513984 args = 1.0 -1.0
thisloop = 5 threadID = 216977408 args = 0.0 0.0
Created thread 216977408
Created thread 217513984
thisloop = 10 threadID = 217513984 args = 1.0 -1.0
thisloop = 9 threadID = 216977408 args = 0.0 0.0
最佳答案
在发布我的问题后,我找到了一个似乎可以接受的解决方案,如果可能是天真的解决方案(在我知道最好的方法是线程池之前;请参阅上面帕迪的评论)。它基本上需要一些簿记,包括将附加变量传递给线程进程。这是我想到的:
struct arg_struct {
double x ;
double y ;
int ithread ;
int loopno ;
};
const int MINLOOPS = 10 ; // total number of loops to execute
const int MAXTHREADS = 4 ; // maximum number of threads at any one time
pthread_t tid[MAXTHREADS] ; // table of active threads
int loopno = 0 ; // initialize loop counter
int nthreads = 0 ; // current number of active threads
void process(struct arg_struct *args)
{
int loopno,ithread ;
float x,y ;
x = args->x ; y = args->y ; ithread = args->ithread ; loopno = args->loopno ;
free(args) ; // we're done with passed arguments
sleep(MINLOOPS-loopno+1) ; // variable delay
printf("thisloop = %d threadID = %d args = %.1f %.1f ithread = %d\n", loopno, (int) pthread_self(), x, y, ithread) ;
nthreads-- ; // done with current thread
tid[ithread] = 0 ;
pthread_exit(NULL); // exit thread
}
int main()
{
int ithread ;
for (ithread=0; ithread<MAXTHREADS; ithread++) tid[ithread] = 0 ; // initialize thread table
while (loopno < MINLOOPS)
{
if (nthreads < MAXTHREADS) { // check whether new thread needed
for (int ith=0; ith<MAXTHREADS; ith++) // find empty table entry
{
if (tid[ith] == 0) {
ithread = ith ;
break ;
}
}
struct arg_struct *args = malloc(sizeof(struct arg_struct)); // initialize arguments
loopno++ ;
args->x = loopno; args->y = -loopno ; args->ithread = ithread ; args->loopno = loopno ;
pthread_create(&tid[ithread], NULL, (void *) process, (void *) args ) ;
nthreads++ ;
printf("Created thread %d\n", (int) tid[ithread]) ;
}
}
for (int i = 0; i < MAXTHREADS; i++) // wait until remaining threads have completed
pthread_join(tid[i], NULL) ;
}
输出为:
Created thread 82550784
Created thread 83087360
Created thread 83623936
Created thread 84160512
thisloop = 4 threadID = 84160512 args = 4.0 -4.0 ithread = 3
Created thread 84697088
thisloop = 3 threadID = 83623936 args = 3.0 -3.0 ithread = 2
Created thread 85233664
thisloop = 2 threadID = 83087360 args = 2.0 -2.0 ithread = 1
Created thread 85770240
thisloop = 1 threadID = 82550784 args = 1.0 -1.0 ithread = 0
Created thread 86306816
thisloop = 7 threadID = 85770240 args = 7.0 -7.0 ithread = 1
Created thread 86843392
thisloop = 6 threadID = 85233664 args = 6.0 -6.0 ithread = 2
Created thread 87379968
thisloop = 8 threadID = 86306816 args = 8.0 -8.0 ithread = 0
thisloop = 5 threadID = 84697088 args = 5.0 -5.0 ithread = 3
thisloop = 10 threadID = 87379968 args = 10.0 -10.0 ithread = 2
thisloop = 9 threadID = 86843392 args = 9.0 -9.0 ithread = 1
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