为什么我在这个程序中没有看到多线程的任何加速？

Question

我有这个功能。它递归地计算曲线下的竞技场。它在具有两个内核的计算机上运行。

void* quad(void* argis){
    struct args* arg=argis;

    double m=(arg->l+arg->r)/2;
    double fm=func(m);
    double larea=(arg->fl+fm)*(m-arg->l)/2;
    double rarea = (fm+arg->fr)*(arg->r-m)/2;

    struct args* arg1 = (struct args*)malloc(sizeof(struct args));
    arg1->l=arg->l;
    arg1->r=m;
    arg1->fl=arg->fl;
    arg1->fr=fm;
    arg1->area=larea;

    struct args* arg2 = (struct args*)malloc(sizeof(struct args));
    arg2->l=m;
    arg2->r=arg->r;
    arg2->fl=fm;
    arg2->fr=arg->fl;
    arg2->area=rarea;

    if(fabs((larea+rarea)-arg->area)>error){
        if(threads<=1){
            void* p1=quad(arg1);
            void* p2=quad(arg2);
            larea=*((double*)p1);
            rarea=*((double*)p2);
            free(p1);
            free(p2);


        }
        else{
            pthread_t thread1, thread2;
            pthread_mutex_lock(&lock1);
            threads-=2;
            pthread_mutex_unlock(&lock1);

            pthread_create(&thread1, NULL, &quad, (void*)arg1);
            pthread_create(&thread2, NULL, &quad, (void*)arg2);

            void* ptr1;
            void* ptr2;

            pthread_join(thread1,&ptr1);
            pthread_join(thread2,&ptr2);


            larea=*(double*)ptr1;
            rarea=*(double*)ptr2;

        }
    }
    free(arg1);
    free(arg2);

    double ret= (larea+rarea);
    double* poin=(double*)malloc(sizeof(double));
    *poin=ret;

    return poin;
}

现在，当我将 threads 变量设置为 2 时，它应该创建两个同时执行递归的新线程，我认为这就是这样做的，我对 Pi 有一个合理的估计，但它并不比运行更快在一个线程上（将 threads 设置为 1），实际上它有点慢。

为什么不是两倍快？任何帮助解决这个问题将不胜感激。谢谢。

Answer 1

您的处理器可能有多个内核，但您的floating point coprocessor 呢？它可能不会，并且会在另一个线程执行 FPU 计算时阻塞每个线程。

另外，请参阅这篇文章：

从同时多线程处理中获益不多的工作负载是大多数单个软件线程使用处理器或内存中的大量资源的工作负载。例如，浮点密集型工作负载可能从同时多线程中获得的收益很少，并且最有可能损失性能。这些工作负载大量使用浮点单元或内存带宽。具有低 CPI 和低缓存未命中率的工作负载可能会看到一些小的好处。

Source

Answer 2

这对于多线程来说是一个足够大的问题吗？也许创建新线程和管理锁的开销比用单线程解决问题的成本要大。