c++ - 我可以使用多线程调用一个简单的函数几次吗？ C++11

Question

我想使用多线程调用一个函数几次(即 4 次)。使用 Solarian 程序员博客 ( https://solarianprogrammer.com/2011/12/16/cpp-11-thread-tutorial/ ) 中的示例，我编写了这个简单的 c++11 程序:

     #include <iostream>
     #include <thread>
     #include <ctime>
     #include <math.h>

     #define PI 3.14159265358979323846

     static const int num_threads = 4;

     void call_from_thread(int tid) {
         std::cout << log(2) - 0.5*log(2*PI) - log(1.05) - pow(2.3-0.5,2)/(2*pow(1.05,2))<<std::endl;
     }

     int main() {
     std::thread t[num_threads];

     std::clock_t start;
    start = std::clock();

     //Launch a group of threads
     for (int i = 0; i < num_threads; ++i) {
         t[i] = std::thread(call_from_thread, i);
     }

     std::cout << "Launched from the main\n";

     for (int i = 0; i < num_threads; ++i) {
         t[i].join();
     }
     std::cout << "Time: " << (std::clock() - start) / (double)(CLOCKS_PER_SEC / 1000) << " ms" << std::endl;

     return 0;
 }

当然，这个例子很简单，我在这里不需要多线程，因为函数总是返回相同的结果。但是，我打算稍微修改一下这个函数，以便在线程之间存在一些差异。运行这段代码时，我得到了类似的东西:

Time: 0.806 ms

现在，如果我修改上面的代码以只允许单线程代码，我有以下内容:

     int main() {
     std::thread t[num_threads];

     std::clock_t start;
    start = std::clock();

     //Launch a group of threads
     for (int i = 0; i < num_threads; ++i) {
         call_from_thread(i);
     }

     std::cout << "Launched from the main\n";

     std::cout << "Time: " << (std::clock() - start) / (double)(CLOCKS_PER_SEC / 1000) << " ms" << std::endl;

     return 0;
 }

在这里，运行时间要短得多:

Time: 0.116 ms

所以，我的问题是，我可以使用多线程调用这个简单的函数几次，以加快我的代码速度吗？基本上，我想低于 0.116 毫秒。

另请注意，我是 C++ 和并行性方面的新手，如果我的问题看起来不相关，我深表歉意。

Answer 1

您可以(理论上)这样做，但请注意，创建新线程是一项复杂而繁重的操作(对于操作系统和标准 C++ 库而言)。在 Linux 上，std::thread会用 pthread_create(3)使用 clone(2) (低水平 system call )。

在实践中(作为一个非常天真的经验法则)，创建一个线程可能需要几毫秒，并且只有当该线程运行超过几毫秒时才值得。所以你可能想要 thread pool秒。请记住，基本操作(机器代码指令，例如执行 32 位加法)通常只需要几 纳秒(一百万纳秒就是一毫秒)。因此在现实生活中，只有在实现相当“复杂”的功能时才值得使用线程。

换句话说， threads是相当繁重的资源(例如，因为它们通常有自己的 call stack，通常为 1 兆字节，并且它们希望在您处理器的其他一些 core 上运行)。