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以前利用多線程為擁有較大量計算的程序提速過，但也深知多線程的同步和程序的調(diào)試是一大坑，最近為實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目學(xué)習(xí)了一點(diǎn)VS下優(yōu)化代碼的設(shè)置以及利用openmp加速運(yùn)算，都是些很基本的提升程序速度的方法，只要稍微修改下代碼和設(shè)置，就可使程序加速。配合多線程，經(jīng)過clock()函數(shù)驗(yàn)證，我的程序運(yùn)行可提高60%的速度，詳細(xì)如下：

代碼優(yōu)化：

屬性->配置屬性->C/C++->代碼生成：啟用增強(qiáng)指令集，可選用 流式處理 SIMD 擴(kuò)展 2 (/arch:SSE2) (/arch:SSE2)、流式處理 SIMD 擴(kuò)展 2 (/arch:SSE2) (/arch:SSE2) 進(jìn)行加速浮點(diǎn)模型，可選用 快速 (/fp:fast) 進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)據(jù)運(yùn)算的加速
屬性->配置屬性->C/C++->優(yōu)化：可選用 使速度最大化 (/O2) 進(jìn)行優(yōu)化。全程序優(yōu)化選擇是（/GL），在debug版本下不能這樣設(shè)置，必須在release版本

openmp并行計算：

在vs2012下，項(xiàng)目屬性-》C/C++-》語言，openmp支持，選是，包含頭文件“omp.h”，對基于數(shù)據(jù)分集的多線程程序設(shè)計，OpenMP是一個很好的選擇。

OpenMP常用指令

parallel：用在一個代碼段之前，表示這段代碼將被多個線程并行執(zhí)行
for：用于for循環(huán)之前，將循環(huán)分配到多個線程中并行執(zhí)行，必須保證每次循環(huán)之間無相關(guān)性
parallel for：parallel 和 for語句的結(jié)合，也是用在一個for循環(huán)之前，表示for循環(huán)的代碼將被多個線程并行執(zhí)行
sections：用在可能會被并行執(zhí)行的代碼段之前
parallel sections：parallel和sections兩個語句的結(jié)合
critical：用在一段代碼臨界區(qū)之前
single：用在一段只被單個線程執(zhí)行的代碼段之前，表示后面的代碼段將被單線程執(zhí)行
barrier：用于并行區(qū)內(nèi)代碼的線程同步，所有線程執(zhí)行到barrier時要停止，直到所有線程都執(zhí)行到barrier時才繼續(xù)往下執(zhí)行
atomic：用于指定一塊內(nèi)存區(qū)域被制動更新
master：用于指定一段代碼塊由主線程執(zhí)行
ordered：用于指定并行區(qū)域的循環(huán)按順序執(zhí)行
threadprivate：用于指定一個變量是線程私有的

OpenMP除上述指令外，還有一些庫函數(shù)，下面列出幾個常用的庫函數(shù)：

omp_get_num_procs：返回運(yùn)行本線程的多處理機(jī)的處理器個數(shù)
omp_get_num_threads：返回當(dāng)前并行區(qū)域中的活動線程個數(shù)
omp_get_thread_num：返回線程號
omp_set_num_threads：設(shè)置并行執(zhí)行代碼時的線程個數(shù)
omp_init_lock：初始化一個簡單鎖
omp_set_lock：上鎖操作
omp_unset_lock：解鎖操作，要和omp_set_lock函數(shù)配對使用
omp_destroy_lock：omp_init_lock函數(shù)的配對操作函數(shù)，關(guān)閉一個鎖

parallel指令用法

[cpp]?view plaincopy

#pragma?omp?parallel?num_threads(8)??

{??

????printf(“Hello,?World!,?ThreadId=%d\n”,?omp_get_thread_num()?);??

}??

printf函數(shù)被創(chuàng)建出的8個線程來執(zhí)行，每一個線程執(zhí)行的先后次序并不確定。和傳統(tǒng)的創(chuàng)建線程函數(shù)比起來，OpenMP相當(dāng)于為一個線程入口函數(shù)重復(fù)調(diào)用創(chuàng)建線程函數(shù)來創(chuàng)建線程并等待線程執(zhí)行完。如果在上面的代碼中去掉num_threads(8)來指定線程數(shù)目，那么將根據(jù)實(shí)際CPU核心數(shù)目來創(chuàng)建線程數(shù)。

for指令用法

[cpp]?view plaincopy

#pragma?omp?parallel?for??

for?(?int?j?=?0;?j?<?4;?j++?)??

{??

printf(“Hello,?World!,?ThreadId=%d\n”,?omp_get_thread_num()?);??

}??

for循環(huán)的語句被分配到不同的線程中分開執(zhí)行了。需要注意的是，如果不添加parallel關(guān)鍵字，那么四次循環(huán)將會在同一個線程里執(zhí)行，必須循環(huán)之間無相關(guān)性，變量最好都定義在循環(huán)內(nèi)。

sections和section的用法

[cpp]?view plaincopy

#pragma?omp?parallel?sections??

{??

#pragma?omp?section??

printf("section?1?ThreadId?=?%d\n",?omp_get_thread_num());??

#pragma?omp?section??

printf("section?2?ThreadId?=?%d\n",?omp_get_thread_num());??

#pragma?omp?section??

printf("section?3?ThreadId?=?%d\n",?omp_get_thread_num());??

#pragma?omp?section??

printf("section?4?ThreadId?=?%d\n",?omp_get_thread_num());??

}??

每一個section內(nèi)部的代碼都是（分配到不同的線程中）并行執(zhí)行的。使用section語句時，需要注意的是這種方式需要保證各個section里的代碼執(zhí)行時間相差不大，否則某個section執(zhí)行時間比其他section長太多就達(dá)不到并行執(zhí)行的效果了。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的利用VS的代码优化和openmp并行计算提高程序运行速度的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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