Visual C++利用多线程模拟并行计算_C/C++教程

　　随着信息时代的到来，需要处理的信息量越来越庞大，需要解决的问题越来越复杂，使得计算量剧增。通过提高单个处理器的计算速度和采用传统的"顺序（串行）"计算技术已难以胜任。因此，需要有功能更强大的计算机系统和计算机技术来支撑。并行计算机及并行计算技术应运而生。

　　但由于缺乏实验环境和机器设备，我们普通人很难研究并行算法，即使有了想法也同样面临着无法验证的尴尬。不过，好在像面向对象语言c++，Java等都提供了多线程，使我们可以模拟多台处理机。下面，我就一个简单的例子，向大家介绍一下在vc下如何利用多线程模拟多处理机并行求取最大值问题。

　　题目如下：令n＝2的m次方，A是一个2n维的数组，待求最大值的数存放在A(n),A(n＋1)，……A(2n-1)中，所求得的最大值置于A(1),于是算法描述如下：

　　输入：n＝2的m次方个数存在数组A(n；2n－1)中；

　　输出：最大数置于A(1)中。


Begin


For k=m-1 to 0 do 


For j=2 to 2n-1 par do


A(j)=max(A(2j)，A(2j+1))


End For


End For


End

　　显然，算法的时间t(n)=O(lgn),总比较次数为O(n)，而最大的处理器数p(n)=n/2。（也即最大的线程数。）

　　首先，我们建立一个基于对话框的应用程序，然后放置如图所示控件：
　　 Visual C++利用多线程模拟并行计算（图一）

　　然后定义全局变量如下，array用于存放产生的随机数。


int g_nCount=0,j=0;


int *array;

　　在对话框的初始化函数中，我们随机产生n个数并存于数组array中，程序代码如下：


void CDemoDlg::OnBTnInitial() 


{


　// 初始化数组




　srand((unsigned)time(NULL));


　int i,temp;


　CString str;


　UpdateData(true);


　g_nCount=pow(2,m_intCount);


　array=new int[2*g_nCount];


　//根据用户的输入，产生2的m次方的随机数并存于array[n]…a[2n-1]中


　for(i=g_nCount;i
<2*g_nCount;i++)


　{




　　temp=rand()/100;


　　array[i]=temp;


　}


　//显示产生的n个随机数


　for(i=g_nCount;i
<2*g_nCount;i++)


　{


　　str.Format("Array[%d]= %d",i,array[i]);


　　m_strArray+="\r\n";


　　m_strArray+= str;


　　m_strArray+="\r\n";


　}


　m_strArray+="\r\n";


　UpdateData(false);




}void CDemoDlg::OnBtnCompute() 


{


　// 启动线程进行计算


　int k;


　for(k=m_intCount-1;k>
=0;k--)


　{


　　for(j=pow(2,k);j＜pow(2,K+1);J++)


　　{


　　　AfxBeginThread(ComputeThread,GetSafeHwnd(),


　　　THREAD_PRIORITY_NORMAL);


　　}




　}


　//线程体：较array[2j]与array[2j+1]的大小，将大值置于array[j]中


　UINT ComputeThread(LPVOID pParam)


　{


　　if(array[2*j]>
=array[2*j+1])


　　{


　　　array[j]=array[2*j];


　　}


　　else


　　{


　　　array[j]=array[2*j+1];


　　}


　　return 0;




　}


}


//显示计算结果


void CDemoDlg::OnBtnShow() 


{


　// TODO: Add your control notification handler code here


　int k;


　CString str;


　for(k=1;k
<2*g_nCount;k++)


　{


　　str.Format("Array[%d]＝ %d",k,array[k]);


　　m_strArray+="\r\n";


　　m_strArray+= str;


　　m_strArray+="\r\n";


　}　UpdateData(false);


}

重置功能的实现代码，主要是将数组清空：


void CDemoDlg::OnBtnClear() 


{


　// TODO: Add your control notification handler code here


　m_strArray.Empty ();


　m_ctrlCount.SetFocus();


　m_ctrlCount.Clear();


　m_ctrlCount.SetSel(1);




　UpdateData(false);




　g_nCount=0;


　j=0;}

　　运行结果如图：

　　

　　从运行的结果图上我们可以清楚的看到线程的计算排序过程。

　　此程序只是一个利用多线程进行并行计算的简单例子，希望对各位进行并行算法的研究有所帮助。