(2) 实现多进程计算素数:编写一个程序primer_pro2.c,程序运行开始时,创建200个子进程,父进程等待这200个子进程结束;200个子进程分别判断30000000到30000200之间的200个数是否为素数,如果是素数则输出这个数。运行10次primer_pro2,记录每次运行的时间,并计算平均运行时间。
时间: 2024-03-10 21:50:45 浏览: 112
好的,我明白了你的问题。这是一个非常有趣的问题,让我们来逐步解决它。
首先,我们需要了解什么是素数。素数指的是只能被1和自身整除的正整数,比如2、3、5、7等。我们可以用一个简单的方法来判断一个数是否为素数:从2到该数的平方根范围内的所有整数都不能整除该数,则该数为素数。
其次,我们需要编写一个多进程的程序来计算素数。我们可以使用fork函数来创建200个子进程,每个子进程分别判断30000000到30000200之间的200个数是否为素数,并输出。父进程则等待所有子进程结束后输出运行时间。
下面是primer_pro2.c的代码实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>
#include <math.h>
#include <sys/wait.h>
#define NUM_PROC 200
#define START_NUM 30000000
#define END_NUM 30000200
int is_prime(int num) {
int i;
for (i = 2; i <= sqrt(num); i++) {
if (num % i == 0) {
return 0;
}
}
return 1;
}
int main() {
int i, j, pid, status;
struct timeval start, end;
double diff;
gettimeofday(&start, NULL);
for (i = 0; i < NUM_PROC; i++) {
pid = fork();
if (pid == -1) {
perror("Failed to fork");
exit(1);
} else if (pid == 0) {
for (j = START_NUM + i; j <= END_NUM; j += NUM_PROC) {
if (is_prime(j)) {
printf("%d\n", j);
}
}
exit(0);
}
}
for (i = 0; i < NUM_PROC; i++) {
wait(&status);
}
gettimeofday(&end, NULL);
diff = end.tv_sec - start.tv_sec + (end.tv_usec - start.tv_usec) / 1000000.0;
printf("Time taken: %f seconds\n", diff);
return 0;
}
```
程序运行时,首先使用gettimeofday函数获取当前时间,用于计算程序运行时间。然后使用fork函数创建200个子进程,并在每个子进程中判断一段范围内的数是否为素数。父进程在所有子进程结束后,输出程序运行时间。
运行程序,可得到每次运行的时间。运行10次后,计算平均运行时间即可。
注意:由于程序中使用了fork函数,因此程序在运行时会创建大量的进程,可能会占用大量的系统资源。因此,建议在专门的测试环境中运行程序,避免影响其他进程的正常运行。
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