使用pthreads加速C程序

Question

我在這裏是新手，而且在編程方面我還是比較新的。我用C編寫了一個程序，我需要使用pthread來加速它。我嘗試過使用OpenMP，但我不知道如何調試它。此外，我需要找出使用pthreads和時間的程序是否更快，但我不知道如何在代碼中編寫此代碼。這裏是我的代碼

enter code here 
#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <math.h> 
#include <pthread.h> 
#define NTHREADS 2 
#define FYLLO(komvos) ((komvos) * 2 + 1) 

long factorial(long); 
void heap_function (int [], int, int); 
void make_heap(long [], int); 
void pop_heap(long [], int); 

struct thread_data 
{ 
long int n; 
long int k; 
long *b; 
}; 

main() 
{ 

    long int n,k,c,fact=1; 
    long *a,*b,*d,p[k]; 
    int i,j,rc; 
    int q[]={2,3,4,5,6,7,8,9,12,13,14,15,16}; 
    pthread_t thread[NTHREADS]; 
    struct thread_data threada; 
    for(i=0;i<NTHREADS;i++) 
    { 
    threada.n=n; 
    threada.k=k; 
    threada.b=b; 
    pthread_create (&thread[i], NULL, (void *)&threada); 
    } 
    for (i=0; i<NTHREADS; i++) 
    rc = pthread_join (thread[i], NULL); 

    for(i=0;i<13;i++) 
    { 
    k=pow(2,q[i])-1; 
    if(a=(long*)malloc(i*sizeof(long))==NULL); 
    { 
     printf("Den yparxei diathesimi mnimi gia desmeusi\n"); 
     exit(1); 
    } 
    a[i]=k; 
    for(a[0];a[13];a[i]++) 
    { 
     n=(pow(2,q[i]))*k; 
     if(d=(long*)malloc((i*i)*sizeof(long))==NULL); 
     { 
      printf("Den yparxei diathesimi mnimi gia desmeusi\n"); 
      exit(1); 
     } 
     d[i]=n; 
    } 
    c=(factorial(n))/((factorial(k))*(factorial(n-k)));  
    } 
    if(b=(long*)malloc(((i*i)+i)*sizeof(long))==NULL) 
    { 
     printf("Den yparxei diathesimi mnimi gia desmeusi\n"); 
     exit(1); 
    } 
    for(i=0;i<13;i++) 
    { 
    b[i]=a[i]; 
    } 
    for(i=13;i<182;i++)      /* Gia i=13 exoume i^2=169 kai i^2+i=182*/ 
    { 
    b[i]=d[i]; 
    }  
    long heap[sizeof(b)]; 
    make_heap(heap, sizeof(b)); 
    printf("To heap einai:\n");   
    for (i = sizeof(b); i >=0; i--) 
     { 
      printf("%d ", heap[0]); 
      pop_heap(heap, i); 
     } 
    for(i=(n-k);i<=n;i++) 
     for(j=0;j<k;j++) 
     { 
      p[j]=heap[i]; 
      printf("Ta %d mikrotera stoixeia eina ta %ld\n",k,p[j]); 
     } 
    free((void*)b);    
    getch(); 
} 



long factorial(long n) 
{ 
    int a; 
    long result=1; 

    for(a=1;a<=n;a++) 
    result=result*a; 

    return(result); 
} 



void heap_function(int a[], int i, int n) 
{ 

    while (FYLLO(i) < n)     /* Vazoume sto heap ta stoixeia san   ypodentra */ 
{ 

    int fyllo = FYLLO(i); 


    if (fyllo + 1 < n && a[fyllo] < a[fyllo + 1])  /* Dialegoume to maegalytero apo ta dyo paidia komvous */ 
    ++fyllo; 


    if (a[i] < a[fyllo])      /* Metaferoume to megalytero komvo sti riza */ 
    { 
    int k = a[i]; 
    a[i] = a[fyllo]; 
    a[fyllo] = k; 
    } 


    ++i;         /* Synexizoume ston epomeno komvo */ 
    } 
} 


void make_heap(long a[], int n)  /*Dhmioyrgoume ti sinartisi make_heap gia na mporesoume na valoume ta 
             stoixeia pou dwsame mesa sto heap kai na ta ta3inomisoume*/ 
{ 
    int i = n/2; 

    while (i-- > 0) 
    heap_function(a, i, n); 
} 


void pop_heap(long heap[], int n)  /*Dhmiourgoume ti sinartisi pop_heap gia na mporesoume na e3agoume 
             ta stoixeia apo to heap apo to megalytero sto mikrotero*/ 
{ 
    long k = heap[0]; 
    heap[0] = heap[n]; 
    heap[n] = k; 
    heap_function(heap, 0, n);   /*Afou emfanistei to prwto stoixeio kaloume ti sinartisi heap_function 
             gia na ta3inomisei ta stoixeia pou menoun sto heap*/ 
} 

對不起，我搞砸了郵件，但我是新她現在我就用它

Answer 1

添加線程可能不會加速你的程序，它可以讓你組織你的工作到似乎可以並行運行的執行單元（並且在多核系統上，通常可以並行運行）。如果您不在多核系統上，如果一個或多個線程必須阻止等待緩慢輸入，因爲其他線程可以繼續運行，您仍然可以獲得優勢;這可能會或可能不會給您更快的運行時間，具體取決於您的實際程序。

調試線程通常比調試單個線程更困難，以及如何做到這一點歸結爲您可用的工具。如果你的調試器不能使你的工作更容易，我會建議你先讓你的程序連續運行 - 仍然使用線程模型分解它，但讓代碼在主線程中運行，讓它運行直到完成，如果你的模型允許這樣做。許多線程應用程序不能這樣寫，因爲線程在運行時相互依賴，但這取決於你在做什麼。

現在到您的具體情況 - 當您不知道如何游泳時，您正在深入潛水。我建議你首先學會使用線程，而不用爲什麼你需要它們的複雜性，否則你會讓問題比它需要的更復雜。 http://cs.gmu.edu/~white/CS571/Examples/Pthread/create.c有一個簡單的例子來開始。請特別注意pthread_create()調用的參數並與您所做的相比較;你的代碼缺少第三個參數 - 作爲線程運行的函數。你似乎根本沒有這樣的功能，相反，你似乎相信在調用pthread_create()之後的代碼是並行運行的。這就是fork()的工作方式，但這是非常不同的。

這應該足以讓你開始。 http://cs.gmu.edu/~white/CS571/Examples/pthread_examples.html有其他的例子，谷歌的「pthread教程」可能會有所幫助。