c - 多线程素数生成器

Question

我目前正在开发这个多线程素数生成器，它计算 2 - N 范围内的素数数量，目前每个线程都计算所有素数，看起来线程正在一个接一个地运行另一个，但我希望所有线程同时运行。

现在我想问如何告诉线程它应该只计算切片大小，而不是所有素数并且“t”线程同时运行。

例如:4 个线程的 2-1000 -> 每个线程应计算 250 个数字

提前致谢!

这是我现在所拥有的:

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>

/* compile: gcc prime.c -lpthread -o prime */
/* execute: ./prime -N 1000 -t 8 */

pthread_mutex_t aktuell_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;


int N;
int Primzahlen;

int aktuell = 2;
int t;
//int slicesize = N/t;


void print_usage(void)
{
    printf("Usage: prime -N <value> -t <value>\n");
}

void *prime(void *a)
    {

    int Laufvariable;

    int i;

    pthread_mutex_lock(&aktuell_lock);
    for (i = 0; i < N/t; i++) {

    for (aktuell; aktuell <= N; aktuell++) {

    for (Laufvariable = (aktuell-1); aktuell % Laufvariable; Laufvariable--) {
    }

    if (Laufvariable == 1)
        Primzahlen++;
    }
    }
    pthread_mutex_unlock(&aktuell_lock);
        return NULL;
    }

int main(int argc, char *argv[])
{
    struct timespec start, finish;
    double elapsed;

    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &start);

    int s;
    int option;

    while ((option = getopt(argc, argv, "N:t:")) != -1)
        switch (option) {
        case 'N':
            N = atoi(optarg);
                break;
        case 't':
            t = atoi(optarg);
                break;
        default:
            print_usage();
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    pthread_t threads[t];

    for (s = 0; s < t; s++) {
        pthread_create(&threads[t], NULL, prime, NULL);
    }

    void *result;

    for (s = 0; s < t; s++) {
        pthread_join(threads[t], &result);
    }
    clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &finish);

    elapsed = (finish.tv_sec - start.tv_sec);
    elapsed += (finish.tv_nsec - start.tv_nsec) / 1000000000.0;

    printf("\nCount Primes [1 .. %d] - TaskCnt: %d - Slicesize: %d\n", N, t, N / t);
    printf("Threads: %d\n", t);
    printf("limit: %d\n", N);
    printf("Total Prime Count: %d\n", Primzahlen);
    printf("Runtime: %f seconds\n\n", elapsed);

    return 0;
}

Answer 1

使用锁进行并行处理绝对不会妨碍可扩展的程序。

不要在锁下的全局变量中累积结果和状态，而是尝试累积部分特定于线程的结果，然后合并它们。

有一个现成的可扩展素数计数器示例，位于 tbb distribution 。您可以直接使用它，或者如果您有需要，可以采用工作范围分区和减少部分结果的思想，并用普通的 C 实现它。