Question

所以，我正在进行蒙特卡罗模拟以计算Pi。我目前有5种不同的场景：500,20000,100000,1000000,10000000点来计算Pi，我的问题是我必须多线程算法（每个点数为2,4,6和8个线程）但是我已经一直在寻找多线程，无法理解我为了实现目标必须做些什么。希望有人可以解释我或告诉我如何实际执行算法的多线程位。

代码看起来像这样：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>


int main () 
{

 int circ, total, i;
 double a, x, y, pi;

 a = 0;
 i = 0;

 total = 500;
 circ = 0;
 for ( i = 0; i<total; i++ ) {
  x = (double)rand ()/ RAND_MAX;
  y = (double)rand ()/ RAND_MAX;
  a = x*x + y*y
  if (a<=1) circ ++;
  }
 pi = (double)circ/total * 4;
 printf ("For %d points, pi is %g \n", total, pi);

 total = 20000;
 circ = 0;
 for ( i = 0; i<total; i++ ) {
  x = (double)rand ()/ RAND_MAX;
  y = (double)rand ()/ RAND_MAX;
  a = x*x + y*y
  if (a<=1) circ ++;
  }
 pi = (double)circ/total * 4;
 printf ("For %d points, pi is %g \n", total, pi);


 total = 100000;
 circ = 0;
 for ( i = 0; i<total; i++ ) {
  x = (double)rand ()/ RAND_MAX;
  y = (double)rand ()/ RAND_MAX;
  a = x*x + y*y
  if (a<=1) circ ++;
  }
 pi = (double)circ/total * 4;
 printf ("For %d points, pi is %g \n", total, pi);


 total = 1000000;
 circ = 0;
 for ( i = 0; i<total; i++ ) {
  x = (double)rand ()/ RAND_MAX;
  y = (double)rand ()/ RAND_MAX;
  a = x*x + y*y
  if (a<=1) circ ++;
  }
 pi = (double)circ/total * 4;
 printf ("For %d points, pi is %g \n", total, pi);

 total = 10000000;
 circ = 0;
 for ( i = 0; i<total; i++ ) {
  x = (double)rand ()/ RAND_MAX;
  y = (double)rand ()/ RAND_MAX;
  a = x*x + y*y
  if (a<=1) circ ++;
  }
 pi = (double)circ/total * 4;
 printf ("For %d points, pi is %g \n", total, pi);

非常感谢您的耐心和美好的一天：）

Answer 1

在编写程序或算法的多线程版本时，您必须考虑的第一件事是

您首先必须确定应用程序的部分内容享受多线程或需要并行运行。这是为了什么循环代码部分
您要并行化的代码的部分或分支必须是
相互独立，避免竞争条件等事情。和通过你的代码看到的，它之间的依赖关系享受多线程的潜在代码分支就在于此条件。

a = x * x + y * y; if ( a <= 1 ) circ++;

如果你想出这个代码的多线程版本，你将不得不处理竞争条件之类的事情，因为所有线程都希望同时写入a共享内存。即使你试图让每个线程专门写入共享内存，你可能最终会遇到另一个问题，可能是你的代码的串行版本比并行版本快得多，这可能是一个线程循环很长一段时间，持有一个锁，阻止其他线程访问a共享内存。尝试使用无锁机制（例如原子）也会导致内存排序等问题

你应该做什么

你现在要做的是重新设计你的代码，如果循环没有任何依赖关系，或者如果你准备好面对多线程的危险而不重新设计你的代码，你可以看看这本书，它有一个用于学习pthreads和omp的部分。这是一本不错的书，但是大多数示例都不会编译取决于您正在编译哪个c标准

Darryl Gove - Multicore Application Programming for Windows, Linux, and Oracle Solaris - 2010

用蒙特卡罗模拟多线程计算Pi

1 个答案: