Rumah > pembangunan bahagian belakang > C++ > Pengenalan kepada perpustakaan dan alat moden untuk pengaturcaraan serentak dalam C++?

Pengenalan kepada perpustakaan dan alat moden untuk pengaturcaraan serentak dalam C++?

王林
Lepaskan: 2024-06-04 21:02:06
asal
688 orang telah melayarinya

Pengaturcaraan serentak C++ moden menyediakan pelbagai pustaka dan alatan untuk memudahkan penggunaan pemprosesan berbilang teras: C++ Standard Threading Library (STL): std::thread, std::mutex, std::condition_variableOpenMP: arahan (#pragma) dan fungsi , dipermudahkan Pengaturcaraan selari memori kongsi Boost library concurrency: boost::thread, boost::atomic, boost::lockfree Kes praktikal: Gunakan STL untuk mencipta pendaraban matriks pengiraan selari berbilang benang Gunakan arahan OpenMP untuk menyelaraskan gelung dalam secara automatik untuk melaksanakan matriks pendaraban

C++ 并发编程的现代库和工具简介?

Pengenalan kepada Perpustakaan Moden dan Alat untuk Pengaturcaraan Serentak dalam C++

Dalam pembangunan perisian moden, pengaturcaraan serentak adalah penting, membolehkan pengaturcara mencipta aplikasi yang boleh memanfaatkan pemproses berbilang teras. C++ menyediakan satu siri perpustakaan dan alatan untuk memudahkan pengaturcaraan serentak. Artikel ini memperkenalkan perpustakaan dan alatan moden ini dan menunjukkan cara menggunakannya melalui contoh praktikal.

1. C++ Standard Threading Library (STL)

STL ialah sebahagian daripada C++ standard, yang menyediakan satu set kelas dan fungsi threading yang membolehkan pembangun mencipta dan mengurus thread. Kelas utama termasuk:

  • std::thread: Mewakili urutan yang boleh melaksanakan fungsi. std::thread:表示一个可执行函数的线程。
  • std::mutex:控制对共享资源的访问。
  • std::condition_variable:用于同步线程。

2. OpenMP

OpenMP 是一个跨平台的 API,用于 C/C++ 和 Fortran 程序的共享内存并行编程。它提供指令和运行时函数,简化了并行编程。一些常用的 OpenMP 指令包括:

  • #pragma omp parallel:创建并行区域。
  • #pragma omp for:用并行循环并行化循环。
  • #pragma omp critical:确保代码区域由一个线程独占执行。

3. Boost 并发库

Boost 是一个跨平台的 C++ 库集合,它提供了并发编程的额外功能。主要组件包括:

  • boost::thread:提供线程同步和管理功能。
  • boost::atomic:支持对原子变量的线程安全操作。
  • boost::lockfree
  • std::mutex: Kawal akses kepada sumber yang dikongsi.

std::condition_variable: digunakan untuk menyegerakkan urutan.

2. OpenMP

OpenMP ialah API merentas platform untuk pengaturcaraan selari memori bersama program C/C++ dan Fortran. Ia menyediakan arahan dan fungsi masa jalan yang memudahkan pengaturcaraan selari. Beberapa arahan OpenMP yang biasa digunakan termasuk: 🎜🎜🎜#pragma omp selari: Cipta rantau selari. 🎜🎜#pragma omp for: Sejajarkan gelung dengan gelung selari. 🎜🎜#pragma omp critical: Pastikan kawasan kod dilaksanakan secara eksklusif oleh satu urutan. 🎜🎜🎜🎜3. Boost Concurrency Library 🎜🎜🎜Boost ialah koleksi perpustakaan C++ merentas platform yang menyediakan ciri tambahan untuk pengaturcaraan serentak. Komponen utama termasuk: 🎜🎜🎜boost::thread: Menyediakan fungsi penyegerakan dan pengurusan benang. 🎜🎜boost::atomic: Menyokong operasi selamat benang pada pembolehubah atom. 🎜🎜boost::lockfree: Menyediakan struktur data tanpa kunci. 🎜🎜🎜🎜Kes Praktikal: Pendaraban Matriks Selari🎜🎜🎜Untuk menunjukkan penggunaan perpustakaan dan alatan ini, kami mempertimbangkan contoh pendaraban matriks selari. Kodnya adalah seperti berikut: 🎜
// 使用 STL
void matrix_multiplication_stl(const double* A, const double* B, double* C,
                               int rows, int cols) {
  std::vector<std::thread> threads;
  for (int i = 0; i < rows; ++i) {
    threads.emplace_back([A, B, C, i, cols]() {
      for (int j = 0; j < cols; ++j) {
        double sum = 0;
        for (int k = 0; k < cols; ++k) {
          sum += A[i * cols + k] * B[k * cols + j];
        }
        C[i * cols + j] = sum;
      }
    });
  }
  for (auto& thread : threads) {
    thread.join();
  }
}

// 使用 OpenMP
void matrix_multiplication_openmp(const double* A, const double* B, double* C,
                                  int rows, int cols) {
#pragma omp parallel for
  for (int i = 0; i < rows; ++i) {
    for (int j = 0; j < cols; ++j) {
      double sum = 0;
      for (int k = 0; k < cols; ++k) {
        sum += A[i * cols + k] * B[k * cols + j];
      }
      C[i * cols + j] = sum;
    }
  }
}
Salin selepas log masuk
🎜Dua fungsi ini melaksanakan pendaraban matriks selari menggunakan STL dan OpenMP masing-masing. Apabila menggunakan OpenMP, gelung dalam diselaraskan secara automatik. 🎜

Atas ialah kandungan terperinci Pengenalan kepada perpustakaan dan alat moden untuk pengaturcaraan serentak dalam C++?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!

Label berkaitan:
sumber:php.cn
Kenyataan Laman Web ini
Kandungan artikel ini disumbangkan secara sukarela oleh netizen, dan hak cipta adalah milik pengarang asal. Laman web ini tidak memikul tanggungjawab undang-undang yang sepadan. Jika anda menemui sebarang kandungan yang disyaki plagiarisme atau pelanggaran, sila hubungi admin@php.cn
Tutorial Popular
Lagi>
Muat turun terkini
Lagi>
kesan web
Kod sumber laman web
Bahan laman web
Templat hujung hadapan