什么是并行 for 循环，应该如何/何时使用它？

Posted 2023-02-22

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【中文标题】什么是并行 for 循环，应该如何/何时使用它？【英文标题】：What is a parallel for loop, and how/when should it be used? 【发布时间】：2015-03-19 23:18:27 【问题描述】：

多年来我一直在使用 C++ 进行编码，过去也使用过线程，但我现在才刚刚开始了解多线程编程及其实际工作原理。

到目前为止，我对这些概念的理解还不错，但有一件事让我很困惑。

什么是并行 for 循环，它们是如何工作的？任何 for 循环都可以并行吗？它们有什么用？性能？其他功能？

我在网上找不到任何解释得足以让我理解的东西。

我使用 C++ 编写代码，但我确信这个问题适用于许多不同的编程语言。

【问题讨论】：

你说你以前用过线程，但你才刚刚开始学习多线程？ @Falmarri 我想他的意思是他用过线程但可能只是复制了例子，他实际上并没有研究过理论和基本原理 @Falmarri 我的意思是我遵循了一个关于使用 boost 线程在我的 GUI 应用程序中执行资源密集型功能的教程，以便在我的功能执行时用户界面不会停止。这或多或少是一种复制粘贴类型的交易。我稍微理解了它背后的想法，但是当我说“学习多线程”时，我是在谈论操作系统如何处理线程等。这太宽泛了。这些问题的答案可以写成书。 @Puppy 实际上我认为它非常具体。如果我问“何时使用多线程？”那将是广泛的。但我问的是一种特定类型的多线程。 【参考方案1】：

什么是并行 for 循环，它们是如何工作的？

并行 for 循环 是一个 for 循环，其中循环中的语句可以并行运行：在不同的内核、处理器或线程上。

让我们来一个求和代码：

unsigned int numbers[] =  1, 2, 3, 4, 5, 6;
unsigned int sum = 0;
const unsigned int quantity = sizeof(numbers) / sizeof (numbers[0]);
for (unsigned int i = 0; i < quantity; ++i)

  sum = sum + numbers[i];
;

计算总和不依赖于顺序。总和只关心所有数字是否已添加。

循环可以分成两个循环，由不同的线程或处理器执行：

// Even loop:
unsigned int even_sum = 0;
for (unsigned int e = 0; e < quantity; e += 2)

  even_sum += numbers[e];


// Odd summation loop:
unsigned int odd_sum = 0;
for (unsigned int odd = 1; odd < quantity; odd += 2)

  odd_sum += numbers[odd];


// Create the sum
sum = even_sum + odd_sum;

even 和 odd 求和循环相互独立。它们不访问任何相同的内存位置。

求和for 循环可以被视为并行 for 循环，因为它的语句可以由单独的进程并行运行，例如单独的 CPU 内核。

其他人可以提供更详细的定义，但这是一般示例。

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