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Visual C++利用多线程模拟并行计算[组图]

时间:2009-12-22 15:42来源:未知 作者:admin 点击:
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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

  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:

  

  

  

  

  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

=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+="

";

  

  m_strArray+= str;

  

  m_strArray+="

";

  

 } 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。

  

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