Multithreading 单核上的多线程

如果我把一个阶乘程序分成两个线程。一个计算偶数到100的阶乘，另一个计算奇数。在单核处理器的执行时间内，我可以期望哪些性能改进？

您不能期望任何性能改进。事实上，您应该期望程序的运行速度明显低于单线程版本

多线程通常会使程序运行得更慢，而不是更快。我们愿意支付罚款有两个原因：

1我们可以使用多线程作为并行使用多核机器处理器的一种方式，从而加快大型计算

我知道，我说过线程会让事情变慢。嗯，那是真的。如果您使用两个线程和两个CPU内核实现并行计算，它的运行速度将比单线程版本快一倍还慢，但希望仍然比在一个内核上运行一个线程的速度快。如果不是，那么四核上的四个线程或八核上的八个线程可能会比单线程版本快

2我们可以使用多线程简化实时和软实时程序的设计。实时和软实时程序通常必须响应多个或多个不同的非同步输入。与在大循环中轮询每个不同输入的事件驱动程序相比，让不同的线程等待每个输入可以使程序更易于阅读

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它更容易阅读，因为与每个独立输入相关联的状态变量可以保存在局部变量中，这是大多数程序员熟悉的习惯用法。当然，更容易阅读并不意味着更容易写作。。。没有细微的错误，但这是另一天的主题。

如果允许并发使用资源，多线程通常会提高速度，否则其中一些资源至少会有一部分时间处于空闲状态

例如，如果您有一个进程从磁盘读取一些数据，对其进行大量处理，然后将结果写回磁盘，那么即使在单核系统上，您也可以或多或少地同时执行磁盘I/O和计算，从而获得一些好处

即使在这样的情况下，您通常在程序的每个部分都会遇到至少一点缓慢。但是，让我们假设您正在进行足够的处理，所需的时间与阅读和写作的总时间大致相同

磁盘I/O几乎以独占方式使用一组资源，而计算几乎以独占方式使用另一组资源。使用两个线程可能会增加（比如说）1%的时间，但是通过同时执行磁盘I/O和计算，您可以获得双倍的速度，减去1%的开销，因此您的程序运行多线程所需的时间大约是单线程的51%

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然而，在您的例子中，您所说的两个线程做完全相同的事情，因此它们竞争使用完全相同的资源。这意味着您没有做任何事情来加速计算本身，您至少增加了一些开销来在两个线程的执行之间切换。因此，多线程代码几乎肯定会比单线程代码运行得慢，通常不会太近，但无论如何都会慢一点。

我认为这不是解决这个问题的正确位置。是的，这是。访问I/O是单核上多线程的典型工作—允许一个活动线程执行计算密集型工作。