boost::barrier、wait操作的性能低下答案

【问题标题】：Low performance of boost::barrier, wait operationboost::barrier、wait操作的性能低下
【发布时间】：2014-07-31 22:05:46
【问题描述】：

我遇到了 boost:barrier 的性能问题。我测量了等待方法调用的时间，对于单线程情况，当调用等待重复大约 100000 次时，大约需要 0.5 秒。不幸的是，对于两个线程场景，这个时间扩展到 3 秒，并且每个线程都变得更糟（我有 8 个核心处理器）。

我实现了负责提供相同功能的自定义方法，而且速度更快。

这种方法工作这么慢是正常的吗。有没有更快的方式来同步boost中的线程（所以所有线程都等待所有线程完成当前作业，然后继续下一个任务，只是同步，不需要数据传输）。

有人询问我当前的代码。我想要达到的目标。在一个循环中我运行一个函数，这个函数可以分成许多线程，但是所有线程都应该在执行另一个运行之前完成当前循环运行。

我目前的解决方案

volatile int barrierCounter1 =0; //it will store number of threads which completed current loop run
volatile bool barrierThread1[NumberOfThreads]; //it will store go signal for all threads with id > 0. All values are set to false at the beginning
boost::mutex mutexSetBarrierCounter; //mutex for barrierCounter1 modification

void ProcessT(int threadId)
{
    do
    {
      DoWork(); //function which should be executed by every thread

      mutexSetBarrierCounter.lock();
      barrierCounter1++;  //every thread notifies that it finish execution of function
      mutexSetBarrierCounter.unlock();

      if(threadId == 0)
      {
        //main thread (0) awaits for completion of all threads
        while(barrierCounter1!=NumberOfThreads)
        {
        //I assume that the number of threads is lower than the number of processor cores
        //so this loop should not have an impact of overall performance
        }
        //if all threads completed, notify other thread that they can proceed to the consecutive loop
        for(int i = 0; i<NumberOfThreads; i++)
        {
          barrierThread1[i] = true;
        }
        //clear counter, no lock is utilized because rest of threads await in else loop
        barrierCounter1 = 0;
      }
      else
      {
      //rest of threads await for "go" signal
        while(barrierThread1[i]==false)
        {

        }
        //if thread is allowed to proceed then it should only clean up its barrier thread array
        //no lock is utilized because '0' thread would not modify this value until all threads complete loop run
        barrierThread1[i] = false;
      }
}
while(!end)
}

【问题讨论】：

“我实现了负责提供相同功能的自定义方法，而且速度更快” - 如果你展示了这个，我们可能会解释为什么它更快（以及它是否正确）

标签： c++ multithreading performance boost

【解决方案1】：

锁定与并发背道而驰。锁定争用总是最糟糕的行为。

IOW：线程同步（本身）永远不会扩展。

解决方案：仅在争用较低的情况下使用同步原语（线程需要“相对很少”同步^[1]），或不要尝试为争夺共享资源的作业使用多个线程。

您的基准测试似乎放大了最坏情况下的行为，让所有线程始终等待。如果障碍之间的所有工作人员都有大量工作量，那么开销就会减少，并且很容易变得微不足道。

相信你的分析器
仅分析您的应用程序代码（没有 ~~silly~~ 综合基准测试）
更喜欢非线程而不是线程（记住：异步 != 并发）

^[1]这是高度相对和主观的

【讨论】：