理解C中的线程

我有一个C语言的数学函数，它可以计算很多复杂的数学。该函数有一个标题：

double doTheMath(struct example *e, const unsigned int a,
                 const unsigned int b, const unsigned int c)
{
    /* ... lots of math */
}

我想同时调用这个函数100次。我阅读了关于

pthreads

的文章，认为这是一个很好的解决方案，可以实现我想要实现的目标。我的想法如下：

pthread_t tid[100];
pthread_mutex_t lock;

if (pthread_mutex_init(&lock, NULL) != 0)
    {
        printf("\n mutex init failed\n");
        return 1;
    }

for(i=0; i<100; i++) {
    pthread_create(&(tid[i]), NULL, &doTheMath, NULL);
    pthread_mutex_lock(&lock);
    d += doTheMath(args);
    pthread_mutex_unlock(&lock); 
}

pthread_mutex_destroy(&lock);

它将创建我的100个线程（我的机器肯定能够运行），我不需要互斥，所以它将同时调用我的函数100次

cPU核心呢？当我这样做的时候，我所有的CPU核心都会满负荷吗

只有一个函数调用将只加载我CPU的一个核心，创建并运行100个（或更多）线程，调用我的函数将加载我所有的CPU核心-我在这里吗

如何传递给doTheMath它需要的所有参数

您必须创建一个代理函数，该函数具有

pthread\u create

可接受的签名，该签名调用其主体中的实际函数：

struct doTheMathArgs {
    struct example *e;
    const unsigned int a, b, c;
};

callDoTheMath(void *data) {
    struct doTheMathArgs *args = data;

    doTheMath(args->e, args->a, args->b, args->c);
}

...

struct doTheMathArgs dtma;
dtma.e = ...;
...
dtma.c = ...;

pthread_create(&(tid[i]), NULL, &callDoTheMath, (void *) &dtma);

在这里使用线程真的有意义吗？这会像我希望的那样工作吗？我真的无法理解，当我用互斥锁锁定我的函数调用时，它不会允许同时调用我的函数100次，对吗？那我该怎么做呢

除非你在一台一次能运行100个线程的计算机上工作，否则你的代码会减慢整个过程。你应该选择你的maschine能够运行的多个线程

要回答问题的进一步部分，您必须告诉我们您的

doTheMath

函数是如何工作的。此函数的每次调用是否完全独立于其他调用？调用顺序重要吗

如何传递给doTheMath它需要的所有参数

您必须创建一个代理函数，该函数具有

pthread\u create

可接受的签名，该签名调用其主体中的实际函数：

struct doTheMathArgs {
    struct example *e;
    const unsigned int a, b, c;
};

callDoTheMath(void *data) {
    struct doTheMathArgs *args = data;

    doTheMath(args->e, args->a, args->b, args->c);
}

...

struct doTheMathArgs dtma;
dtma.e = ...;
...
dtma.c = ...;

pthread_create(&(tid[i]), NULL, &callDoTheMath, (void *) &dtma);

在这里使用线程真的有意义吗？这会像我希望的那样工作吗？我真的无法理解，当我用互斥锁锁定我的函数调用时，它不会允许同时调用我的函数100次，对吗？那我该怎么做呢

除非你在一台一次能运行100个线程的计算机上工作，否则你的代码会减慢整个过程。你应该选择你的maschine能够运行的多个线程

---

要回答问题的进一步部分，您必须告诉我们您的

doTheMath

函数是如何工作的。此函数的每次调用是否完全独立于其他调用？调用顺序重要吗？

是的，您可以通过线程来实现这一点。调用它100次是否真的会加快速度是一个单独的问题，因为一旦所有CPU内核都已完全加载，尝试一次运行更多的东西可能会降低速度，而不是提高速度，因为处理器缓存效率会降低。对于CPU密集型任务，最佳线程数可能是CPU核心数（或更多）

关于你的具体问题：

Q1：使用

phtread\u create

时，最后一个参数是

void*arg

，它是传递给线程的不透明指针。您通常会将其用作指向包含要传递的参数的

结构的指针。这也可用于返回计算的总和。请注意，您必须将
do\u math
包装在合适的第二个函数中，以便其签名（返回值和参数）与
pthread\u create
所期望的一样

问题2。请参见上面的一般警告，因为线程太多，但使用这是一种有用的技术

具体而言：


您不希望以目前的方式使用互斥锁。互斥仅用于保护访问公共数据的部分代码（关键部分）

您可以创建一个线程来调用
doTheMath
，然后也可以直接从主线程调用
doTheMath
。这是不正确的。相反，您应该只创建所有线程（在一个循环中），然后运行另一个循环以等待每个线程完成，并对返回的答案求和

是的，您可以使用线程执行此操作。调用它100次是否真的会加快速度是一个单独的问题，因为一旦所有CPU内核都已完全加载，尝试一次运行更多的东西可能会降低速度，而不是提高速度，因为处理器缓存效率会降低。对于CPU密集型任务，最佳线程数可能是CPU核心数（或更多）

关于你的具体问题：

Q1：使用
phtread\u create
时，最后一个参数是
void*arg
，它是传递给线程的不透明指针。您通常会将其用作指向包含要传递的参数的
结构的指针。这也可用于返回计算的总和。请注意，您必须将
do\u math
包装在合适的第二个函数中，以便其签名（返回值和参数）与
pthread\u create
所期望的一样

问题2。请参见上面的一般警告，因为线程太多，但使用这是一种有用的技术

具体而言：


您不希望以目前的方式使用互斥锁。互斥仅用于保护访问公共数据的部分代码（关键部分）

您可以创建一个线程来调用
doTheMath
，然后也可以直接从主线程调用
doTheMath
。这是不正确的。相反，您应该只创建所有线程（在一个循环中），然后运行另一个循环以等待每个线程完成，并对返回的答案求和

这个问题缺少大量重要细节。调用该函数的效果如何？你想对结果做什么？什么是
d