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为什么std::for_each比\u gnu并行::for_each快

stl parallel-processing c++

Ja_cpp · 技术社区 · 7 年前

我想知道为什么 std::for_each 在单线程上运行的是 ~3 比 __gnu_parallel::for_each 在下面的示例中:

Time =0.478101 milliseconds

Time =0.166421 milliseconds

这里是我用来作为基准的代码:

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <parallel/algorithm>

//The struct I'm using for timming
struct   TimerAvrg
{
    std::vector<double> times;
    size_t curr=0,n;
    std::chrono::high_resolution_clock::time_point begin,end;
    TimerAvrg(int _n=30)
    {
        n=_n;
        times.reserve(n);
    }

    inline void start()
    {
        begin= std::chrono::high_resolution_clock::now();
    }

    inline void stop()
    {
        end= std::chrono::high_resolution_clock::now();
        double duration=double(std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(end-begin).count())*1e-6;
        if ( times.size()<n)
            times.push_back(duration);
        else{
            times[curr]=duration;
            curr++;
            if (curr>=times.size()) curr=0;}
    }

    double getAvrg()
    {
        double sum=0;
        for(auto t:times)
            sum+=t;
        return sum/double(times.size());
    }
};



int main( int argc, char** argv )
{
    float sum=0;
    for(int alpha = 0; alpha <5000; alpha++)
    {
        TimerAvrg Fps;
        Fps.start();
        std::vector<float> v(1000000);
        std::for_each(v.begin(), v.end(),[](auto v){ v=0;});
        Fps.stop();
        sum = sum + Fps.getAvrg()*1000;
    }

    std::cout << "\rTime =" << sum/5000<< " milliseconds" << std::endl;
    return 0;
}

这是我的配置:

gcc version 7.3.0 (Ubuntu 7.3.0-21ubuntu1~16.04) 

IntelÂ® Coreâ¢ i7-7600U CPU @ 2.80GHz Ã 4

htop 检查程序是否在单个或多个线程中运行

g++ -std=c++17 -fomit-frame-pointer -Ofast -march=native -ffast-math -mmmx -msse -msse2 -msse3 -DNDEBUG -Wall -fopenmp benchmark.cpp -o benchmark

同样的代码不能用GCC8.1.0编译。我收到错误消息:

/usr/include/c++/8/tr1/cmath:1163:20: error: â__gnu_cxx::conf_hypergfâ has not been declared
   using __gnu_cxx::conf_hypergf;

我已经查过几个帖子了,但要么很老,要么不是同一个问题。

我的问题是:

为什么它在平行方向上变慢?

我用错了函数?

在 cppreference 据说GCC Standardization of Parallelism TS 不支持(表中提到红色),我的代码正在并行运行!?

2 回复 | 直到 7 年前

eerorika 7 年前

你的功能 [](auto v){ v=0;} 是极其简单。

该函数可以替换为对 memset 或者使用SIMD指令实现单线程并行性。有了它覆盖和向量最初相同的状态的知识,整个循环可以被优化掉。乐观主义者可能更容易更换 std::for_each 而不是并行实现。

此外,假设并行循环使用线程,您必须记住,创建和最终同步(在这种情况下,在处理过程中不需要同步)会产生开销,这对于您的琐碎操作可能很重要。

线程并行性通常只在计算代价很高的任务中才值得。 v=0 是计算成本最低的操作之一。

JVApen 7 年前

你的基准测试是错误的,我甚至很惊讶运行它需要时间。

你写道: std::对于每个(v.begin(),v.end(),[](auto v)v=0;);

AS v 是的局部参数 operator() 如果没有读取,我希望它被编译器删除。因为你现在有了一个带身体的循环,这个循环可以被移除,而且没有明显的效果。与此类似,向量也可以被删除,因为您没有任何读者。

因此,如果没有任何副作用,这一切都可以消除。如果您要使用并行算法,那么很可能您有某种同步,这会使优化变得更加困难,因为在另一个线程中可能会有副作用?证明它并不复杂,更不用说线程管理可能存在的副作用了?

为了解决这一问题,很多基准测试都在宏中使用卡车来强制编译器承担副作用。在lambda中使用它们,这样编译器就不会删除它。