Visual C++利用多线程模拟并行计算


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 <2*g_nCount;i++) 
　{ 
　　str.Format("Array[%d]= %d",i,array[i]); 
　　m_strArray+="
"; 
　　m_strArray+= str; 
　　m_strArray+="
"; 
　} 
　m_strArray+="
"; 
　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+="
"; 
　　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。