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Visual C++利用多线程模拟并行计算

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本文简要说明并行计算机及并行计算技术，作者以一个简单的例子，向大家介绍在vc下如何利用多线程模拟多处理机并行求取最大值问题。

作者：天极网来源：天极网 2007年9月14日

随着信息时代的到来，需要处理的信息量越来越庞大，需要解决的问题越来越复杂，使得计算量剧增。通过提高单个处理器的计算速度和采用传统的“顺序（串行）”计算技术已难以胜任。因此，需要有功能更强大的计算机系统和计算机技术来支撑。并行计算机及并行计算技术应运而生。

但由于缺乏实验环境和机器设备，我们普通人很难研究并行算法，即使有了想法也同样面临着无法验证的尴尬。不过，好在像面向对象语言c++，java等都提供了多线程，使我们可以模拟多台处理机。下面，我就一个简单的例子，向大家介绍一下在vc下如何利用多线程模拟多处理机并行求取最大值问题。

题目如下：令n＝2的m次方，A是一个2n维的数组，待求最大值的数存放在A(n),A(n＋1)，……A(2n-1)中，所求得的最大值置于A(1),于是算法描述如下：

输入：n＝2的m次方个数存在数组A(n；2n－1)中；

输出：最大数置于A(1)中。

Begin

For k=m-1 to 0 do 

For j=2 to 2n-1 par do

A(j)=max(A(2j)，A(2j+1))

End For

End For

End

显然，算法的时间t(n)=O(lgn),总比较次数为O(n)，而最大的处理器数p(n)=n/2。（也即最大的线程数。）

首先，我们建立一个基于对话框的应用程序，然后放置如图所示控件：

然后定义全局变量如下，array用于存放产生的随机数。

int g_nCount=0,j=0;

int *array;

在对话框的初始化函数中，我们随机产生n个数并存于数组array中，程序代码如下：

void CDemoDlg::OnBtnInitial() 

{

　// 初始化数组

　srand((unsigned)time(NULL));

　int i,temp;

　CString str;

　UpdateData(true);

　g_nCount=pow(2,m_intCount);

　array=new int[2*g_nCount];

　//根据用户的输入，产生2的m次方的随机数并存于array[n]…a[2n-1]中

　for(i=g_nCount;i<2*g_nCount;i++)

　{

temp=rand()/100;

array[i]=temp;

　}

　//显示产生的n个随机数

　for(i=g_nCount;i<2*g_nCount;i++)

　{

str.Format("Array[%d]= %d",i,array[i]);

m_strArray+="\r\n";

m_strArray+= str;

m_strArray+="\r\n";

　}

　m_strArray+="\r\n";

　UpdateData(false);

}
void CDemoDlg::OnBtnCompute() 

{

　// 启动线程进行计算

　int k;

　for(k=m_intCount-1;k>=0;k--)

　{

for(j=pow(2,k);j {

　AfxBeginThread(ComputeThread,GetSafeHwnd(),

　THREAD_PRIORITY_NORMAL);

}

　}

　//线程体：较array[2j]与array[2j+1]的大小，将大值置于array[j]中

　UINT ComputeThread(LPVOID pParam)

　{

if(array[2*j]>=array[2*j+1])

{

　array[j]=array[2*j];

}

else

{

　array[j]=array[2*j+1];

}

return 0;

　}

}

//显示计算结果

void CDemoDlg::OnBtnShow() 

{

　// TODO: Add your control notification handler code here

　int k;

　CString str;

　for(k=1;k<2*g_nCount;k++)

　{

str.Format("Array[%d]＝ %d",k,array[k]);

m_strArray+="\r\n";

m_strArray+= str;

m_strArray+="\r\n";

　}
　UpdateData(false);

}

运行结果如图：

从运行的结果图上我们可以清楚的看到线程的计算排序过程。

此程序只是一个利用多线程进行并行计算的简单例子，希望对各位进行并行算法的研究有所帮助。

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多核处理器真的能提升软件系统性能吗？

Visual C++利用多线程模拟并行计算

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