Fibonacci的异步计算比序列计算慢

Question

我正在尝试使用此代码计算Fibonacci系列：

unsigned long fib_async(unsigned long n) {
    if (n<2) {
        return n;
    }
    else {
        auto res1 = async(fib_async, n-1);
        auto res2 = async(fib_async, n-2);

        return res1.get() + res2.get();
    }
}

为什么这段代码比经典代码慢？

unsigned long fib(unsigned long n) {
    return n<2 ? n : fib(n-2) + fib(n-1);
}

n = 40的同步版本在我的8核i7 CPU上持续0.7秒。 n = 40的异步示例持续时间超过1分钟，它似乎仅在一个CPU内核上运行。

我做错了什么？我正在使用gcc 4.8.4的Linux机器上测试它。

Answer 1

您正在有效地替换函数调用（在递归版本中）的开销，其中包括启动调用该函数的线程（并在每个线程完成后等待）。很难想象你的多线程代码比递归代码运行得更快的任何场景。

当然，如果你真的关心性能（而不是尝试特别大的n），你可以使用封闭形式来计算Fibonacci序列。与5的平方根有关系.....

Answer 2

对于Fibonacci序列，每个连续计算依赖于先前结果，因此无法并行化。您所做的只是引入同步开销，导致等待状态。