


Bagaimana untuk mengoptimumkan kecekapan dan skalabiliti seni bina berbilang benang dan algoritma penjadualan tugas dalam pembangunan C++
Bagaimana untuk mengoptimumkan kecekapan dan skalabiliti seni bina berbilang benang dan algoritma penjadualan tugas dalam pembangunan C++
Dengan pembangunan berterusan perkakasan komputer dan populariti pemproses berbilang teras, pengaturcaraan berbilang benang menjadi semakin banyak. penting dalam pembangunan perisian. Sebagai bahasa pengaturcaraan peringkat tinggi, C++ menyediakan sokongan multi-threading yang kaya, membolehkan pembangun menggunakan potensi pemproses berbilang teras dengan lebih baik. Walau bagaimanapun, pengaturcaraan berbilang benang juga membawa beberapa siri cabaran, seperti keadaan perlumbaan antara benang, kebuntuan dan isu pengurusan sumber. Untuk meningkatkan kecekapan dan kebolehskalaan seni bina berbilang benang dan algoritma penjadualan tugas, pembangun perlu menggunakan beberapa strategi pengoptimuman.
Pertama sekali, untuk pengoptimuman seni bina berbilang benang, strategi penting ialah mengurangkan keadaan persaingan antara utas. Keadaan perlumbaan berlaku apabila beberapa utas mengakses sumber yang dikongsi pada masa yang sama, mengakibatkan ketidakpastian dalam keputusan. Untuk mengelakkan keadaan perlumbaan, mutex atau mekanisme penyegerakan lain boleh digunakan untuk melindungi sumber yang dikongsi sambil meminimumkan akses kepada sumber yang dikongsi. Selain itu, pelarasan berbutir kunci boleh digunakan untuk meningkatkan prestasi serentak. Butiran kunci merujuk kepada skop mengunci sumber yang dikongsi Jika butiran kunci terlalu besar, ia akan meningkatkan masa menunggu antara benang dan mengurangkan prestasi serentak jika butiran kunci terlalu kecil, ia akan meningkat keadaan persaingan dan menjejaskan kecekapan pelaksanaan benang .
Kedua, untuk pengoptimuman algoritma penjadualan tugas, algoritma mencuri kerja boleh digunakan untuk meningkatkan kecekapan dan kebolehskalaan. Algoritma mencuri kerja ialah algoritma penjadualan berdasarkan baris gilir tugasan Ia meletakkan tugasan ke dalam baris gilir tugasan yang dikongsi, dan benang boleh mendapatkan tugas daripada baris gilir untuk pelaksanaan. Apabila benang menyelesaikan tugasnya sendiri, ia boleh mencuri tugas daripada baris gilir tugasan utas lain dan melaksanakannya, dengan itu mencapai pengimbangan beban dan meningkatkan prestasi serentak.
Selain itu, untuk meningkatkan kebolehskalaan seni bina berbilang benang dan algoritma penjadualan tugas, kumpulan benang boleh digunakan untuk mengurus penciptaan dan pemusnahan benang. Kumpulan benang ialah mekanisme yang mencipta bilangan utas tertentu terlebih dahulu dan memberikan tugasan kepada utas ini untuk dilaksanakan. Melalui kumpulan benang, overhed untuk kerap mencipta dan memusnahkan benang boleh dielakkan, dengan itu meningkatkan kelajuan tindak balas dan kebolehskalaan sistem.
Selain itu, anda juga boleh menggunakan strategi penguraian tugas dan penggabungan tugas untuk meningkatkan kecekapan. Penguraian tugas merujuk kepada penguraian tugasan besar kepada berbilang subtugas kecil, dan kemudian berbilang benang melaksanakan subtugasan ini secara serentak, dengan itu mengurangkan masa pelaksanaan tugasan merujuk kepada penggabungan hasil berbilang subtugas kecil Hasil daripada tugasan besar adalah untuk mengurangkan overhed komunikasi antara benang. Melalui penguraian tugas dan penggabungan tugas, keselarian pemproses berbilang teras boleh digunakan sepenuhnya untuk meningkatkan prestasi keseluruhan sistem.
Akhir sekali, apabila mengoptimumkan seni bina berbilang benang dan algoritma penjadualan tugas, pembangun juga perlu memberi perhatian kepada beberapa isu lain. Sebagai contoh, gunakan mekanisme komunikasi antara benang secara rasional untuk mengelakkan penyegerakan dan komunikasi yang kerap antara benang, dengan itu mengurangkan overhed sistem. Pada masa yang sama, semasa melakukan penalaan prestasi, anda perlu menggunakan alat analisis prestasi untuk mencari kesesakan sistem dan melakukan pengoptimuman yang disasarkan.
Ringkasnya, untuk mengoptimumkan kecekapan dan skalabiliti seni bina berbilang benang dan algoritma penjadualan tugas dalam pembangunan C++, pembangun boleh menggunakan beberapa siri strategi pengoptimuman, seperti mengurangkan keadaan persaingan antara utas, menggunakan algoritma mencuri kerja dan menggunakan kolam benang tunggu. Pada masa yang sama, kita juga perlu memberi perhatian kepada isu lain, seperti penggunaan munasabah mekanisme komunikasi antara benang dan penalaan prestasi. Melalui strategi pengoptimuman ini, kecekapan pengaturcaraan berbilang benang dan kebolehskalaan sistem boleh dipertingkatkan.
Atas ialah kandungan terperinci Bagaimana untuk mengoptimumkan kecekapan dan skalabiliti seni bina berbilang benang dan algoritma penjadualan tugas dalam pembangunan C++. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!

Alat AI Hot

Undress AI Tool
Gambar buka pakaian secara percuma

Undresser.AI Undress
Apl berkuasa AI untuk mencipta foto bogel yang realistik

AI Clothes Remover
Alat AI dalam talian untuk mengeluarkan pakaian daripada foto.

Clothoff.io
Penyingkiran pakaian AI

Video Face Swap
Tukar muka dalam mana-mana video dengan mudah menggunakan alat tukar muka AI percuma kami!

Artikel Panas

Alat panas

Notepad++7.3.1
Editor kod yang mudah digunakan dan percuma

SublimeText3 versi Cina
Versi Cina, sangat mudah digunakan

Hantar Studio 13.0.1
Persekitaran pembangunan bersepadu PHP yang berkuasa

Dreamweaver CS6
Alat pembangunan web visual

SublimeText3 versi Mac
Perisian penyuntingan kod peringkat Tuhan (SublimeText3)

Terdapat banyak kaedah permulaan dalam C, yang sesuai untuk senario yang berbeza. 1. Inisialisasi Variabel Asas termasuk permulaan tugasan (Inta = 5;), Inisialisasi Pembinaan (Inta (5);) dan Senarai Inisialisasi (Inta {5};), di mana senarai permulaan lebih ketat dan disyorkan; 2. Inisialisasi Ahli Kelas boleh diberikan melalui Senarai Inisialisasi Badan Pembina atau Ahli (MyClass (INTVAL): X (Val) {}), yang lebih cekap dan sesuai untuk ahli -ahli Const dan Rujukan. C 11 juga menyokong permulaan langsung dalam kelas; 3. Arus dan permulaan kontena boleh digunakan dalam mod tradisional atau C 11's std :: array dan std :: vektor, senarai sokongan sokongan dan meningkatkan keselamatan; 4. Inisialisasi lalai

Slice Object merujuk kepada fenomena yang hanya sebahagian daripada data kelas asas disalin apabila menyerahkan atau melewati objek kelas yang diperolehi ke objek kelas asas, mengakibatkan kehilangan ahli baru kelas yang diperolehi. 1. Hirisan objek berlaku dalam bekas yang secara langsung memberikan nilai, lulus parameter dengan nilai, atau menyimpan objek polimorfik dalam kelas asas penyimpanan; 2. Akibatnya termasuk kehilangan data, tingkah laku yang tidak normal dan sukar untuk debug; 3. Mengelakkan kaedah termasuk lulus objek polimorfik menggunakan petunjuk atau rujukan, atau menggunakan petunjuk pintar untuk menguruskan kitaran hayat objek.

Untuk menentukan sama ada std :: pilihan mempunyai nilai, anda boleh menggunakan kaedah has_value () atau secara langsung menilai dalam pernyataan IF; Apabila mengembalikan hasil yang mungkin kosong, disarankan untuk menggunakan STD :: Pilihan untuk mengelakkan petunjuk dan pengecualian null; Ia tidak boleh disalahgunakan, dan nilai pulangan Boolean atau pembolehubah bool bebas lebih sesuai dalam beberapa senario; Kaedah permulaan adalah pelbagai, tetapi anda perlu memberi perhatian untuk menggunakan Reset () untuk membersihkan nilai, dan memberi perhatian kepada kitaran hayat dan tingkah laku pembinaan.

RAII adalah teknologi penting yang digunakan dalam pengurusan sumber dalam C. terasnya terletak pada menguruskan sumber secara automatik melalui kitaran hayat objek. Idea terasnya ialah: Sumber diperoleh pada masa pembinaan dan dikeluarkan pada kemusnahan, dengan itu mengelakkan masalah kebocoran yang disebabkan oleh pelepasan manual. Sebagai contoh, apabila tidak ada RAII, operasi fail memerlukan secara manual memanggil fclose. Sekiranya terdapat ralat di tengah atau kembali terlebih dahulu, anda mungkin lupa untuk menutup fail; Dan selepas menggunakan RAII, seperti kelas FileHandle yang merangkumi operasi fail, destructor akan dipanggil secara automatik selepas meninggalkan skop untuk melepaskan sumber. 1.RAII digunakan dalam pengurusan kunci (seperti STD :: LOCK_GUARD), 2.

Terdapat empat kaedah biasa untuk mendapatkan elemen pertama STD :: Vektor: 1. Gunakan kaedah depan () untuk memastikan bahawa vektor tidak kosong, mempunyai semantik yang jelas dan disyorkan untuk kegunaan harian; 2. Gunakan subskrip [0], dan ia juga perlu dinilai kosong, dengan prestasi yang setanding dengan depan () tetapi semantik yang sedikit lemah; 3. Gunakan *Begin (), yang sesuai untuk pengaturcaraan generik dan algoritma STL; 4. Gunakan pada (0), tanpa penghakiman secara tidak langsung, tetapi prestasi yang rendah, dan membuang pengecualian ketika melintasi sempadan, yang sesuai untuk debugging atau pengendalian pengecualian; Amalan terbaik adalah memanggil kosong () terlebih dahulu untuk memeriksa sama ada ia kosong, dan kemudian gunakan kaedah depan () untuk mendapatkan elemen pertama untuk mengelakkan tingkah laku yang tidak ditentukan.

Perpustakaan standard C membantu pemaju meningkatkan kualiti kod dengan menyediakan alat yang cekap. 1. Bekas STL hendaklah dipilih mengikut tempat kejadian, seperti vektor yang sesuai untuk penyimpanan berterusan, senarai yang sesuai untuk penyisipan dan penghapusan yang kerap, dan unstered_map sesuai untuk carian pantas; 2. Algoritma perpustakaan standard seperti jenis, mencari, dan transformasi dapat meningkatkan kecekapan dan mengurangkan kesilapan; 3. Pointers pintar unik_ptr dan shared_ptr berkesan menguruskan memori untuk mengelakkan kebocoran; 4. Alat lain seperti pilihan, variasi, dan fungsi meningkatkan keselamatan kod dan ekspresi. Menguasai fungsi teras ini dapat mengoptimumkan kecekapan pembangunan dan kualiti kod.

Destructor dalam C adalah fungsi ahli khas yang secara automatik dipanggil apabila objek keluar dari skop atau secara eksplisit dipadam. Tujuan utamanya adalah untuk membersihkan sumber yang boleh diperolehi oleh objek semasa kitaran hayatnya, seperti memori, pemegang fail, atau sambungan rangkaian. Destructor secara automatik dipanggil dalam kes -kes berikut: Apabila pembolehubah setempat meninggalkan skop, apabila padam dipanggil pada penunjuk, dan apabila objek luaran yang mengandungi objek itu dimusnahkan. Apabila menentukan pemusnah, anda perlu menambah ~ sebelum nama kelas, dan tidak ada parameter dan nilai pulangan. Sekiranya tidak ditentukan, pengkompil menghasilkan pemusnah lalai, tetapi tidak mengendalikan siaran memori dinamik. Nota termasuk: Setiap kelas hanya boleh mempunyai satu pemusnah dan tidak menyokong beban yang berlebihan; Adalah disyorkan untuk menetapkan pemusnah kelas yang diwarisi kepada maya; Pemusnahan kelas yang diperolehi akan dilaksanakan terlebih dahulu dan kemudian dipanggil secara automatik.

Operasi bit dapat melaksanakan operasi integer yang mendasari, 1. Periksa sama ada bit I-th ialah 1: Gunakan N & (1
