线程的最少运行时间

Question

我有一些函数可以检查给定范围内的质数，并将结果输出到文本文件中。该函数还要求用户输入该函数将使用的线程数。

#include "threads.h"
#include <thread>
#include <ctime>

bool isPrime(int n)
{
    if (n == 2)
        return true;

    int i = 2;
    while (i < n)
        if (n % i++ == 0)
            return false;

    return true;
}

void writePrimesToFile(int begin, int end, ofstream& file)
{
    for (int i = (begin % 2 == 0 ? begin + 1 : begin); i <= end; i += 2)
        if (isPrime(i))
            file << i << endl;
}
void callWritePrimesMultipleThreads(int begin, int end, string filePath, int N)
{
    ofstream file(filePath);
    if (file.is_open())
    {
        clock_t time = clock();
        for (int i = 0; i < N; i++)
        {
            int _begin = ((end - begin) / N) * i,
                _end = ((end - begin) / N) * (i + 1);
            thread t(writePrimesToFile, ref(_begin), ref(_end), ref(file));
            t.join();
        }

        cout << "Time elpased: " << (double(clock() - time) / CLOCKS_PER_SEC) << endl;
        file.close();
    }
    else
        cout << "Can't open file!" << endl;
}

主要内容如下：

#include "threads.h"

int main()
{
    callWritePrimesMultipleThreads(0, 1000, "primes.txt", 10);

    return 0;
}

我想知道，对于N的哪个值，线程的数量，程序会运行得最好。

Answer 1

这个问题的最佳解决方案是启动N个线程，每个线程运行相同的函数，该线程递增一个共享计数器(使用InterlockedIncrement，以确保线程安全)，并计算它是否是质数。

如果这样做，并将N设置为计算机中的核心数量，您将获得最佳的100% CPU消耗，并且上下文切换为零。

关于输出，请注意，在没有锁定的情况下不能安全地写入一个输出文件(这是您想要避免的)。相反，我会将质数收集到一个数组或向量中(每个线程一个向量)，并最终将它们合并为一个向量，对它们进行排序，然后写入文件。