给出代码
时间: 2023-07-09 08:25:05 浏览: 43
以下是使用C++编写的基于Miller-Rabin算法的多线程判断素数的代码示例:
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include <thread>
#include <mutex>
using namespace std;
// 判断是否为素数
bool isPrime(int n, int k) {
if (n <= 1 || (n > 2 && n % 2 == 0)) {
return false;
}
int d = n - 1;
while (d % 2 == 0) {
if (pow(k, d / 2) % n == n - 1) {
return true;
}
d /= 2;
}
int x = pow(k, d) % n;
return x == 1 || x == n - 1;
}
// 多线程判断素数
void parallelIsPrime(int n, int k, int start, int end, vector<bool>& results, mutex& mtx) {
for (int i = start; i <= end; i++) {
if (!isPrime(i, k)) {
mtx.lock();
results[i] = false;
mtx.unlock();
return;
}
}
mtx.lock();
for (int i = start; i <= end; i++) {
results[i] = true;
}
mtx.unlock();
}
// 主函数
int main() {
int n = 1000000; // 需要判断的数
int k = 2; // 判断素数的基数
int numThreads = 4; // 线程数
vector<bool> results(n + 1, false); // 判断结果
mutex mtx; // 互斥锁
vector<thread> threads(numThreads); // 线程数组
int blockSize = n / numThreads; // 每个线程处理的块大小
for (int i = 0; i < numThreads; i++) {
int start = i * blockSize + 1;
int end = (i == numThreads - 1) ? n : (i + 1) * blockSize;
threads[i] = thread(parallelIsPrime, n, k, start, end, ref(results), ref(mtx));
}
for (auto& t : threads) {
t.join();
}
bool isAllPrime = true;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
if (!results[i]) {
isAllPrime = false;
break;
}
}
if (isAllPrime) {
cout << n << " is a prime number." << endl;
} else {
cout << n << " is not a prime number." << endl;
}
return 0;
}
```
在这个示例代码中,我们首先定义了一个isPrime函数来判断一个数是否为素数,该函数采用Miller-Rabin算法进行判断。接下来,我们定义了一个parallelIsPrime函数,用于在一个线程内判断一段范围内的数是否为素数。这个函数的参数包括需要判断的数n、判断素数的基数k、该线程处理的起始位置和结束位置、判断结果results和互斥锁mtx。在函数内部,我们首先对该范围内的每个数进行判断,如果发现某个数不是素数,则可以直接将该数的判断结果设置为false,并退出该线程的运行。如果该范围内的所有数都是素数,则将这些数的判断结果设置为true。最后,我们在主函数中创建多个线程来并发地判断素数,并在所有线程运行完毕后,将结果进行合并。如果所有数都是素数,则说明该数是素数,否则,该数为合数。