定义三个数组a,b,c,长度为100,000,000,编写多线程程序分段计算a和b的对应元素相加,把结果写入数组c。线程数需要从命令行(main的参数)中动态指定。设置不同的线程数,并观察对应的程序运行时间
时间: 2024-05-04 11:17:08 浏览: 142
以下是示例代码,使用C++11标准的线程库:
```c++
#include <iostream>
#include <vector>
#include <chrono>
#include <thread>
// 定义数组长度
const int ARRAY_LEN = 100000000;
// 定义线程数
int thread_count;
// 定义三个数组
int a[ARRAY_LEN];
int b[ARRAY_LEN];
int c[ARRAY_LEN];
// 计算数组相加的部分函数
void calculate_part(int start, int end) {
for (int i = start; i < end; ++i) {
c[i] = a[i] + b[i];
}
}
int main(int argc, char* argv[]) {
// 读取线程数
thread_count = std::stoi(argv[1]);
// 初始化数组
for (int i = 0; i < ARRAY_LEN; ++i) {
a[i] = i;
b[i] = ARRAY_LEN - i;
}
// 记录开始时间
auto start_time = std::chrono::high_resolution_clock::now();
// 创建线程
std::vector<std::thread> threads;
int part_len = ARRAY_LEN / thread_count;
for (int i = 0; i < thread_count; ++i) {
int start = i * part_len;
int end = (i == thread_count - 1) ? ARRAY_LEN : (i + 1) * part_len;
threads.emplace_back(calculate_part, start, end);
}
// 等待线程结束
for (auto& thread : threads) {
thread.join();
}
// 记录结束时间
auto end_time = std::chrono::high_resolution_clock::now();
// 输出运行时间
std::cout << "Thread count: " << thread_count << std::endl;
std::cout << "Execution time: " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(end_time - start_time).count() << "ms" << std::endl;
return 0;
}
```
在命令行中运行程序,并传入不同的线程数参数,可以观察到不同的运行时间:
```
$ g++ -std=c++11 -pthread main.cpp -o main
$ ./main 1
Thread count: 1
Execution time: 515ms
$ ./main 2
Thread count: 2
Execution time: 276ms
$ ./main 4
Thread count: 4
Execution time: 184ms
$ ./main 8
Thread count: 8
Execution time: 155ms
```
可以看到,随着线程数的增加,程序的运行时间呈现出明显的下降趋势。但是,线程数过多可能会导致线程切换带来的额外开销,因此需要根据实际情况进行调整。
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