C++编程，线程开几个合适？

Question

新手向大家请教。
最近编程碰到寻找大质数的问题，因为速度问题，就考虑到了多线程。我的笔记本cpu是第一代双核的。
我试写的一个小程序，将2百万以内的质数赋值到一个数组里。
如果不用多线程，耗时3秒多。
我用2个线程，即主线程让它计算1百万以内的，另一个线程让它计算从1百万到2百万之间的。不错，有效果，程序降到了1.7秒。
但是我又试着开了4个线程，程序也不过降到了1.4秒左右。所以我的问题是》
是不是线程开几个有个极限？到哪查这方面的知识点？
或是我的算法不对？谢谢大家了。

Answer 1

单个CPU的多线程，其实就是用模拟多CPU的办法，采用CPU时间片的交替切换过程， 多个CPU针对相应多个线程是实时操作过程（非时间片交替切换）。
知道这个后，双核可视作双CPU， 对应的两个线程，属于实时操作过程，速度自然提高一倍（相对于单线程），再继续增加线程数量，
只会简单再回到前述的时间片交替切换过程，速度自然不会有明显提升。
windows操作系统的线程数量当然是有极限的（对于每个进程），详见<<windows核心编程>>，你也可以试着写个循环，连续启动多个线程，看下最大线程数量。

Answer 2

利用多线程之所以能提高运行效率，是因为多线程使CPU资源得到了充分利用。程序所占用的CPU资源会有一个极限值，该值取决于程序要处理的任务和处理的方式，如果各个线程在运行过程中都不需要等待，极限值就是100%，线程数等于处理器的数量即可达到这个极限。

Answer 3

这个回复太牛啦！！！
fox000002》 多谢啦。
cnzdgs》 你老兄又来助人啦？呵呵。

Answer 4

我不妨贴个代码，有兴趣的我会加分，大家没兴趣就结贴了。
void prim(vector<int> &v, int first, int last)
{
    int t =1;   // how many prime numbers ?
    if (first%2==0) first++;     // begin with a odd number
    for (int i=first;i<last;i+=2)
     {
       int j = (int)sqrt((double)i);  // j 到 sqrt(i)
       if (j%2==0) j--;     // begin with is a odd number
       for (;j>2;j-=2) { if (i%j==0) break; }
       if (j<3) { t++; v.push_back(i); }
     }
}这个算法2百万以内需3秒多。（没有加入2这个质数）

Answer 5

用个线程池线程数定位2，也就是cpu的个数

Answer 6

线程以上都说的差不多了，看以看看 <Windows核心编程>这本书，讲的很好可以从以下几个方面，在提高一下性能1. 用位操作判断奇偶数2. 把vector改为list

Answer 7

谢谢啦。
1.我估计现在的编译器肯定把一些求余优化成了位操作了，不过我试试。
2.这又什么关系吗？iterator的寻址会快？不过这个算法最终要算100位以上的大数，有些小的优化也没什么根本改变。

Answer 8

你的CPU为双核，2线程就是极限了，多了也没用。
为什么4线程比2线程快？那是因为你的2线程工作量不平均，有一个线程执行时间较长（计算从1百万到2百万之间的那个）。你如果调整一下工作量，2线程也能降到1.4秒。

Answer 9

并不是迭代更快，而是push_back更快,对于这种大量数据，list更好，不过迭代的时候应该不如vector

Answer 10

并不是迭代更快，而是push_back更快,对于这种大量数据，list更好，不过迭代的时候应该不如vector

Answer 11

从你的代码来看，只用了push_back。这样的话就没什么差别了。list优于vector的地方在于从中间插入/删除数据而不是在尾部追加。
我建议还是用vector效率高。在一开始resize一下，让它一次性分配足够的空间，以后push_back的时候就不会因为空间可能不够而re-alloc了。
如果用list的话，每次push_back都要alloc一个单元，效率很低。频繁分配内存的操作应该尽量避免。

Answer 12

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%B4%A0%E6%95%B02002年，印度人 M. Agrawal 、N. Kayal 以及 N. Saxena 提出了 AKS 質數檢驗演算法，證明了可以在多項式時間內檢驗是否為質數。

Answer 13

对于WinXP系统，每个进程可以创建的线程数量上限是多少啊？

Answer 14

在我的机子上帮你试了一下，计算1到100万间的素数，单线程。
用你原来的vector是1.57秒，而改用list是1.81秒。
证明了我说的是对的。

Answer 15

多谢啦！ 我的机子上也是如此。而且我记得也是vector效率高，即使list在某些地方比ector好。
resize估计没什么大作用，因为我用int aa[]来算，时间也提高不了许多。不过还是应该注意。（可能你是在指reserve？）
你说到有一个线程执行时间较长，这个牛，多谢啦。
DarknessTM》这个算法效率确实不是很高。因为至今世界上对大素数的寻找还没有十分满意的方法。
比较成熟的是Miller-Rabin算法。不过大大素数还要经过至少50次的测试才能控制误差。也谢谢了。

Answer 16

如果要效率，不要用STL，用数组来保存；尽量不要用浮点运算；尽量少用条件语句。

Answer 17

如果是运算集中型的工作，其实多少个线程并不重要，主要是考虑如何获得更多的CPU调度时间，而一般情况下IO型的任务优先级会高于运算型的线程
因此你可以尝试提高进程和线程优先级，同时使用某些Event事件激活线程也可以适当提高线程得到调度的机会

Answer 18

双核双线程，单核单线程
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http://www.wantsoft.com
隐形者软件代码交流博客
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Answer 19

不要超过CUP核数的两倍,因为线程多能保证不回让CPU空闲，但是太多会影响速度，因为有时间片的轮转以及通信问题

Answer 20

我试着用数组保存，提高的速度不是特别明显；
要算大数乘法，RSA，没办法，必须用浮点数；
为何条件语句效率会差？ 一个条件语句和 一个i＋＋，或别的语句有大的区别吗？
至于楼上几位给的线程建议，嘿嘿，俺得再学半年才看得懂。多谢了。

Answer 21

线程不可能无限多的，看看线程的句柄就知道了
线程序的句柄是一个32bit的数值所以一个操作系统的
线程有有限的，开任意多的线程并不意味着程序的运行效率高，
要适而可止。线程多了系统在做线程切换所消耗的累加就回越多，
累加到一定程度的时候就会发生质的变化，会拖累程序的运行效率！

Answer 22

你还得考虑CPU时间片呀，不是说线程越多越好
创建线程等还需要时间呢？？？

Answer 23

CPU数量 *２　＋　２一般的最优就是这个数目，不排除有人想出好的调度算法

Answer 24

使用多核並行處理 ，如OpenMP
或分解任務進行並行處理
http://blog.csdn.net/housisong/archive/2007/01/17/1485166.aspx