Parallele Schleifen in C++

Was ist deine Plattform? Sie können sich OpenMP, obwohl es nicht Teil von C++. Aber es ist weithin unterstützt von Compilern.

Als für die range-basierte for-Schleifen, siehe, z.B., Mit OpenMP mit C++11-range-basierte for-Schleifen?.

Ich habe auch gesehen, einige Dokumente an http://www.open-std.org, die darauf hindeuten, einige Anstrengungen zu integrieren, und parallel-Konstrukte/algorithmen in Zukunft C++, aber nicht wissen, was Ihren aktuellen status.

UPDATE

Nur das hinzufügen einige Beispiel-code:

template <typename RAIter>
void loop_in_parallel(RAIter first, RAIter last) {
   const size_t n = std::distance(first, last);

   #pragma omp parallel for
   for (size_t i = 0; i < n; i++) {
       auto& elem = *(first + i);
       //do whatever you want with elem
    }
}

Die Anzahl der threads kann zur Laufzeit über die OMP_NUM_THREADS Umgebungsvariable.

InformationsquelleAutor Daniel Langr

std::async vielleicht eine gute Passform hier, wenn Sie glücklich sind, lassen Sie die C++ runtime Kontrolle der Parallelität.

Beispiel aus der cppreference.com:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <numeric>
#include <future>

template <typename RAIter>
int parallel_sum(RAIter beg, RAIter end)
{
    auto len = end - beg;
    if(len < 1000)
        return std::accumulate(beg, end, 0);

    RAIter mid = beg + len/2;
    auto handle = std::async(std::launch::async,
                              parallel_sum<RAIter>, mid, end);
    int sum = parallel_sum(beg, mid);
    return sum + handle.get();
}

int main()
{
    std::vector<int> v(10000, 1);
    std::cout << "The sum is " << parallel_sum(v.begin(), v.end()) << '\n';
}

InformationsquelleAutor bobah

Mit C++11 können Sie parallelisieren, eine for-Schleife mit nur ein paar Zeilen Code.
Dadurch wird eine for-Schleife in kleinere Stücke und ordnen Sie jedem sub-Schleife einen thread:

///Basically replacing:
void sequential_for(){
    for(int i = 0; i < nb_elements; ++i)
        computation(i);
}

///By:
void threaded_for(){
    parallel_for(nb_elements, [&](int start, int end){ 
        for(int i = start; i < end; ++i)
            computation(i); 
    } );
}

Oder innerhalb einer Klasse:

struct My_obj {

    ///Replacing:
    void sequential_for(){
        for(int i = 0; i < nb_elements; ++i)
            computation(i);
    }

    ///By:
    void threaded_for(){
        parallel_for(nb_elements, [this](int s, int e){ this->process_chunk(s, e); } );
    }

    void process_chunk(int start, int end)
    {
        for(int i = start; i < end; ++i)
            computation(i);
    }
};

Um dies zu tun, müssen Sie nur setzen Sie den folgenden code in eine header-Datei und verwenden Sie es zu werden:

#include <algorithm>
#include <thread>
#include <functional>
#include <vector>

///@param[in] nb_elements : size of your for loop
///@param[in] functor(start, end) :
///your function processing a sub chunk of the for loop.
///"start" is the first index to process (included) until the index "end"
///(excluded)
///@code
///    for(int i = start; i < end; ++i)
///        computation(i);
///@endcode
///@param use_threads : enable /disable threads.
///
///
static
void parallel_for(unsigned nb_elements,
                  std::function<void (int start, int end)> functor,
                  bool use_threads = true)
{
    //-------
    unsigned nb_threads_hint = std::thread::hardware_concurrency();
    unsigned nb_threads = nb_threads_hint == 0 ? 8 : (nb_threads_hint);

    unsigned batch_size = nb_elements / nb_threads;
    unsigned batch_remainder = nb_elements % nb_threads;

    std::vector< std::thread > my_threads(nb_threads);

    if( use_threads )
    {
        //Multithread execution
        for(unsigned i = 0; i < nb_threads; ++i)
        {
            int start = i * batch_size;
            my_threads[i] = std::thread(functor, start, start+batch_size);
        }
    }
    else
    {
        //Single thread execution (for easy debugging)
        for(unsigned i = 0; i < nb_threads; ++i){
            int start = i * batch_size;
            functor( start, start+batch_size );
        }
    }

    //Deform the elements left
    int start = nb_threads * batch_size;
    functor( start, start+batch_remainder);

    //Wait for the other thread to finish their task
    if( use_threads )
        std::for_each(my_threads.begin(), my_threads.end(), std::mem_fn(&std::thread::join));
}

Schließlich könnten Sie ein makro, um eine noch kompaktere Ausdruck:

#define PARALLEL_FOR_BEGIN(nb_elements) tbx::parallel_for(nb_elements, [&](int start, int end){ for(int i = start; i < end; ++i)
#define PARALLEL_FOR_END()})

TBX_PARALLEL_FOR_BEGIN(nb_edges)
{
    computation(i);
}TBX_PARALLEL_FOR_END();

InformationsquelleAutor arkan