多线程实现矩阵乘法:线程编程实例

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该资源是一个关于使用多线程实现矩阵乘法算法的程序实例,主要涉及线程编程和矩阵运算。 在多线程编程中,`pthread`库是Unix-like操作系统下常用的一种线程API,它允许开发者创建并管理线程。在给出的代码示例中,展示了如何创建和管理多个线程来执行特定任务。首先,通过`pthread_attr_init()`函数获取默认的线程属性,然后使用`pthread_create()`函数创建多个线程,这里创建了`NUM_THREADS`个线程。每个线程的控制始于`runner`函数。最后,主线程通过`pthread_join()`等待所有子线程的完成。 矩阵乘法是一个基本的数学运算,涉及到两个矩阵的元素对应相乘然后求和。在多线程环境下,这个任务可以被分解为多个独立的工作单元,每个工作线程负责计算矩阵C中的一个元素Cij。这样,矩阵A和B的大小决定了需要创建的线程数量,即M×N个线程。主线程负责初始化矩阵A和B,分配内存给矩阵C,并确保所有线程可以访问这些全局变量。 线程的主要系统调用包括: 1. `pthread_create()`:创建一个新的线程,参数包括线程标识符、线程属性、线程启动函数以及传递给新线程的参数。 2. `pthread_join()`:阻塞当前线程,直到指定的线程结束。这用于主线程等待所有子线程完成。 3. `pthread_exit()`:结束当前线程的执行,可以返回一个退出状态码。 4. `pthread_attr_init()`:初始化线程属性结构体为默认值。 5. `pthread_attr_getscope()` 和 `pthread_attr_setscope()`:分别用于获取和设置线程的调度范围,如进程局部(Pthreads)或系统全局(System V)。 在创建线程时,可以将参数传递给线程函数。例如,如果需要传递多个参数,可以创建一个结构体包含所有参数,然后将结构体的指针作为`pthread_create()`的最后一个参数。在`pfunc`函数中,可以通过类型转换来访问传递的参数。 这个实例展示了如何使用多线程并行计算来提高矩阵乘法的效率,利用线程并发执行计算任务,从而减少了计算时间。这种技术在处理大量数据和复杂计算问题时非常有用,特别是在高性能计算和并行编程领域。