多线程在单核和多核CPU上的执行效率问题的讨论

[zhangbinnpu]

测试函数的定义如下：

void TreadFuc1(PVOID param)
{
	_int64 sum=0;
	_int64 counter_begin,counter_end;
	QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&counter_begin);
	for(int i=0;i<100000000;i++)
	{
		sum+=i;
	}
	SetEvent(evet1);
}
void TreadFuc2(PVOID param)
{
	_int64 sum=0;
	_int64 counter_begin,counter_end;
	QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&counter_begin);
	for(int i=0;i<100000000;i++)
	{
		sum+=i;
	}
	SetEvent(evet2);
}

双核机器上的测试：DualCore Intel Pentium E2160, 1800 MHz (9 x 200)
测试1：开启两个线程同时分别执行TreadFuc1和TreadFuc2函数，测得执行完所花时间为0.451501s；顺序执行完 TreadFuc1和TreadFuc2函数，测得所花时间为0.850882s
测试2：指定测试只运行在一个核上，测试步骤按照测试1进行，所对应的测试结果分别为为0.870268s，0.883862s

单核机器上的测试：AMD 1600MHz
测试：开启两个线程同时分别执行TreadFuc1和TreadFuc2函数，测得执行完所花时间为0.967732s；顺序执行完 TreadFuc1和TreadFuc2函数，测得所花时间为0.958844s


结论：双核上的多线程明显可以提高程序性能，从0.451501s和0.850882s的时间对比就能看的出来
迷惑：为什么单核上的多线程性能提高并不明显呢？我预期的是并行执行比顺序执行要快很多，可是测试结果并不是这样





下面是测试代码，有兴趣的可以一起讨论和研究下

int main(int argc, char* argv[])
{


   	DWORD dwSet=1;
   	int p=SetProcessAffinityMask(GetCurrentProcess(),dwSet);	//设置CPU的亲和力将dwSet的值分别设置为1，2，3看双核CPU的每个核的使用率

	_int64 sum=0;
	_int64 counter_begin,counter_end,large;

	evet1=CreateEvent(NULL,FALSE,FALSE,NULL);
	evet2=CreateEvent(NULL,FALSE,FALSE,NULL);
	evet11=CreateEvent(NULL,FALSE,FALSE,NULL);
	evet22=CreateEvent(NULL,FALSE,FALSE,NULL);

	DWORD dwP1=0,dwS1=0,dwP2=0,dwS2=0;

	QueryPerformanceFrequency((LARGE_INTEGER*)&large);


	QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&counter_begin);   //多线程并行执行部分
	_beginthread(TreadFuc1,0,NULL);
	_beginthread(TreadFuc2,0,NULL);
	WaitForSingleObject(evet1,INFINITE);
	WaitForSingleObject(evet2,INFINITE);
	QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&counter_end);
	double time=(double)(counter_end-counter_begin)/large;
	printf("main Time is %I64d,%lf\n",counter_end-counter_begin,time);

	int sign1=GetProcessAffinityMask(GetCurrentProcess(),(LPDWORD)&dwP1,(LPDWORD)&dwS1);
	sign1=GetProcessAffinityMask(GetCurrentProcess(),(LPDWORD)&dwP2,(LPDWORD)&dwS2);

	QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&counter_begin);     //顺序执行部分
	TreadFuc1(NULL);
	TreadFuc2(NULL);
	QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&counter_end);
	time=(double)(counter_end-counter_begin)/large;
	printf("main Time is %I64d,%lf\n",counter_end-counter_begin,time);


	printf("main thread exit.\n");
	return 0;
}

[hhwei1985]

sf

[dirdirdir3]

多线程在单cpu中其实也是顺序执行的，不过系统可以帮你切换那个执行而已，其实并没有快（反而慢）
多个cpu的话就可以在两个cpu中同时执行了..............

[fantiyu]

单核CPU上运行的多线程程序, 同一时间只能一个线程在跑, 系统帮你切换线程而已, 系统给每个线程分配时间片来执行, 每个时间片大概10ms左右, 看起来像是同时跑, 但实际上是每个线程跑一点点就换到其它线程继续跑

效率不会有提高的
切换线程反倒会增加开销

[曾经的董胖]

#3楼说的是对的。所以一般没有必要的话，尤其在单核CPU的时候，不推荐使用多线程。
单核CPU时使用多线程，通常是有线程要处于等待状态。
而对于普通的进度条更新类的，能够简单控制的（比如：在循环里面手动处理消息）就简单控制，一般不使用线程，这样可以提高程序的性能。并且避免掉不必要的线程同步问题。

[jackyjkchen]

你试一下双核三线程，保准效率反而比双线程低！

算法同样时，CPU占用率达到100%的最小线程数效率最高，如果是cpu占率率高的运算单核单线程，双核双线程，四核四线程是最适合的。

但为什么有时候线程数超过CPU内核数会更快呢？原因是这种程序的单个线程运算量不足以占满CPU一个内核（比如存在大量IO操作，IO比较慢，是程序瓶颈）。

[flymoon99]

多线程的用处在于，做某个耗时的操作时，需要等待返回结果，这时用多线程可以提高程序并发程度。如果一个不需要任何等待并且顺序执行能够完成的任务，用多线程简直是浪费。

[chxy85]

我觉得多线程最大的用处是你的程序不会没有响应了