编写C并行计算程序并统计时间

注意事项

int ret = pthread_create(ids+i, NULL, calc, (void*)(seq+i));

• 如上强制类型转换修改指针类型的时候，假如指针与其他类型的变量有加减，需要先完成加减再进行修改，否则会先将指针类型转换为void*再计算，使得指针的位置出错

• 尽量避免使用&数组名[下标]的方式传递指针

• 编译的时候记得再gcc最后加参数-lpthread比如

  • gcc parallelCalc.c -o par -lpthread

    c语言计时

• 参考链接

• 都是time.h中的

  • 一种是time_t time(time_t * timer)，参数传递NULL即可
  • 另一种是直接计算硬件滴答数，要换算成秒，需要除以CLK_TCK或者 CLK_TCKCLOCKS_PER_SEC。
  • clock_t clock(void);

    时间统计（开1000个线程）

• 规模为100：

  • 

• 1000：

  • 

• 10000：

  • 

• 100000：

  • 

• 1000000：

  • 

• 10000000：

  • 

    CPU使用情况

• 设置VMWare虚拟机为8核心

  • 
  • 可以明显地观察到有8个核心的占用一下子升高

• 顺序执行

  • 
  • 没有明显的CPU使用（也或许是计算任务在不同的CPU之间来回变化），效率很低
  • 

代码

#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#define SIZEOFMAT 1000
#define SIZEOFVEC 10000000
// int matrix[SIZEOFMAT][SIZEOFVEC];
// int vector[SIZEOFVEC];
int seq[SIZEOFMAT];
int* rets[SIZEOFMAT];

static void* calc(void *input)
{
    // printf("enter\n");
    int rowNum = *(int*)input;
    int *sum = malloc(sizeof(int)); // 分配内存 不使用临时变量
    *sum = 0;
    // printf("线程%d: \n", rowNum);
    for (int i = 0; i < SIZEOFVEC; i++)
    {
        *sum+=1;
    }
    // printf("sum: %d\n", *sum);
    // printf("exit\n");
    return (void*)sum;
}

int main()
{
    
    clock_t start,end;
    
    pthread_t ids[SIZEOFMAT];
    int outVec[SIZEOFMAT];
    for (int i = 0; i < SIZEOFMAT; i++)
    {
        seq[i] = i;
    }
    // for(int i = 0;i<SIZEOFMAT;i++)
    // {
    //     for(int j = 0;j<SIZEOFVEC;j++)
    //     {
    //         matrix[i][j] = j;
    //         vector[j] = j;
    //     }
    // }
    start = clock();
    for (int i = 0; i < SIZEOFMAT; i++)
    {
        int ret = pthread_create(ids+i, NULL, calc, (void*)(seq+i));
        // printf("创建了%d\n", i);
        if(ret)
        {
            printf("创建发生错误！");
            exit(0);
        }
    }
    for (int i = 0; i<SIZEOFMAT;i++)
    {
        // printf("joining\n");
        pthread_join(ids[i], (void**)(rets+i));
    }
    
    for(int i = 0;i<SIZEOFMAT;i++)
    {
        // printf("%d, ", *rets[i]);
        free(rets[i]);
    }
    end = clock();
    printf("并行计算经过的时间为 %d\n", end-start);

    // int stdSum = 0;
    // for(int i = 0;i<SIZEOFVEC;i++)
    // {
    //     stdSum+=i*i;
    // }
    // printf("\n参照: %d\n", stdSum);
    
    start = clock();
    int sumSeq[SIZEOFMAT] = {0};
    for(int i = 0;i<SIZEOFMAT; i++)
    {
        for(int j = 0;j<SIZEOFVEC; j++)
        {
            sumSeq[i]+=1;
        }
    }
    for(int i = 0;i<SIZEOFMAT;i++)
    {
        // printf("%d, ", sumSeq[i]);
    }
    end = clock();
    printf("循环计算经过的时间为:%d\n", end - start);
}