我是这种编程的新手，需要你的观点。
我必须构建一个应用程序，但我无法让它足够快地进行计算。我已经尝试过英特尔TBB，它易于使用，但我从未使用过其他库。
在多处理器编程中，我正在阅读关于多线程的OpenMP和Boost，但我不知道它们的优缺点。
在C ++中，与多处理器编程相比，何时多线程编程是有利的，反之亦然？哪种最适合于繁重的计算或启动许多任务......？当我们构建使用它们设计的应用程序时，它们的优缺点是什么？最后，哪个库最适合使用？
答案 0 :(得分：54)
多线程意味着，运行多个线程。这可以在单处理器系统或多处理器系统上完成。
在单处理器系统上，当运行多个线程时，实际观察计算机同时执行多项操作（即多任务处理）是一种幻觉，因为真正发生在幕后的是有软件调度程序在单个CPU上执行时间分片。因此，在任何给定时间只发生一个任务，但调度程序在任务之间切换得足够快，以至于您从未注意到有多个进程，线程等争用相同的CPU资源。
在多处理器系统上，减少了对时间分片的需求。时间切片效应仍然存在，因为现代操作系统可能有数百个线程竞争两个或更多处理器，并且线程数与可用处理核心数之间通常不存在一对一的关系。所以在某些时候，线程必须停止，另一个线程在两个线程共享的CPU上启动。这再次由OS的调度程序处理。话虽如此，使用多处理器系统，可以同时发生两件事，与单处理器系统不同。
最后，这两个范例在某种程度上是正交的，因为每当你想让两个或多个任务异步运行时你就需要多线程，但是由于时间切片，你不一定需要一个多处理器系统来实现这一目标。如果您正在尝试运行多个线程，并且正在执行高度并行的任务（即尝试解决积分），那么是的，您可以在问题上投入的核心越多越好。您不一定需要线程和处理核心之间的一对一关系，但同时，您不希望剥离这么多线程，最终导致大量空闲线程，因为它们必须等待安排在其中一个可用的CPU核心上。另一方面，如果您的并行任务需要一些顺序组件，即一个线程将在另一个线程继续之前等待来自另一个线程的结果，那么您可能能够使用某种类型的屏障或同步方法运行更多线程，需要空闲的线程没有使用CPU时间旋转，只有需要运行的线程争用CPU资源。
答案 1 :(得分：21)
我认为应该在@Jason的优秀答案中添加一些重要的观点。
首先，即使在单个处理器上，多线程并不总是错觉 - 有些操作不涉及处理器。这些主要是I / O - 磁盘，网络，终端等。此类操作的基本形式是 阻止 或 同步 ，即您的程序等待操作完成然后继续。在等待时，CPU切换到另一个进程/线程。
如果您在此期间可以做任何事情（例如，在等待用户输入时进行背景计算，提供其他请求等），您基本上有两种选择：
使用异步I / O ：您调用非阻塞 I / O，为其提供回调函数，告诉它“完成后调用此功能”。该调用立即返回，I / O操作在后台继续。你继续其他的东西。
使用多线程：您有针对每种任务的专用线程。当一个人等待阻止I / O呼叫时，另一个继续。
这两种方法都是困难的编程范式，每种方法都有其优点和缺点。
（进入多处理）
多线程在Windows上很受欢迎，因为操作进程在Windows上非常繁重（创建进程，上下文切换等），而不是线程更轻量级（至少在我使用Win2K时就是这种情况）。
在Linux / Unix上，进程更轻量级。 Linux上的（AFAIK）线程实际上也是内部实现的一种进程，因此线程与进程的上下文切换没有任何好处。但是，您需要使用某种形式的IPC（进程间通信），如共享内存，管道，消息队列等。
更简单的说明一下，看看SQLite FAQ，它宣称“线程是邪恶的”！ ：）
答案 2 :(得分：3)
回答第一个问题： 最好的方法是在代码中使用多线程技术，直到达到甚至没有给你足够好处的程度。假设操作系统将处理授权给多个处理器（如果它们可用）。
如果您确实在处理多线程不够的问题，即使使用多个处理器（或者如果您在不使用其多处理器的操作系统上运行），那么您可以担心发现如何获得更多力量。这可能意味着通过网络向其他计算机生成进程。
我没有使用TBB，但我使用过IPP，发现它效率高，设计精良。 Boost是便携式的。
答案 3 :(得分：0)
只是想提一下，基于流程的编程（http://www.jpaulmorrison.com/fbp）范例是一种自然的多编程/多处理应用程序开发方法。它提供从高级到低级的一致应用程序视图。 Java和C＃实现利用了计算机上的所有处理器，但旧的C ++实现仅使用一个处理器。但是，通过使用锁定连接，可以相当容易地扩展为使用BOOST（或pthreads，我假设）。我已经开始将其转换为使用光纤，但我不确定是否继续这条路线是否有任何意义。 :-)反馈将不胜感激。 BTW Java和C＃实现甚至可以使用套接字进行相互通信。
答案 4 :(得分：0)
多处理正在向系统中添加更多数量的CPU /处理器，从而提高了系统的计算速度。
多线程允许进程创建更多线程，从而增加系统的响应速度
多处理
多处理系统是具有两个以上处理器的系统。将CPU添加到系统中以提高系统的计算速度。每个CPU都有自己的一组寄存器和主存储器。仅仅因为CPU是分开的，可能会发生一个CPU不能处理任何东西而闲置的情况，而另一个CPU可能使这些进程超载。在这种情况下，进程和资源将在处理器之间动态共享
多线程
进程的线程是指进程的代码段，它具有自己的线程ID，程序计数器，寄存器和堆栈，并且可以独立执行。但是属于同一个进程的线程必须共享该进程的所有东西，例如代码，数据和系统资源。为每个服务请求创建单独的流程会浪费时间并浪费系统资源。与其产生这种开销，不如创建一个进程的线程
多线程和多处理
之间的比较很小多处理增加了CPU以提高计算能力，多线程创建了单个进程的多个线程以增加计算能力
多重处理，多个进程同时执行。在多线程中，单个进程的多个线程是同时执行的。
多重处理，创建一个过程既耗时又浪费资源。在多线程中，创建线程在时间和资源上都是经济的。
多重处理可以是对称的或不对称的。多线程未分类。