我应该一起使用线程和递归吗？

Question

我一直在修补BSP树一段时间，我也在玩线程。向BSP树添加三角形时，有机会创建一个新线程，以便并行处理数据。

insert(triangle, bspnode)
{
  ....
  else if(triangle spans bspnode)
  {
    (frontpiece, backpiece) = plane_split(triangle, bspnode)

    insert(frontpiece, bspnode.front)
    insert(backpiece, bspnode.back)
  }
  ....
}

上面的两个插入操作可以由两个线程执行，由于它们不会修改相同的数据，因此可以使用廉价的同步。

insert(triangle, bspnode)
{
  ....
  else if(triangle spans bspnode)
  {
    (frontpiece, backpiece) = split(triangle, bspnode)

    handle = beginthread(insert(backpiece, bspnode.front))
    insert(frontpiece, bspnode.back)
    if(handle)
    {
      waitforthread(handle)
    }
    else
    {
      insert(backpiece, bspnode.front)
    }
  }
  ....
}

这个新方法尝试创建一个并行完成操作的线程，但是如果无法创建线程则不应该失败（它只会恢复到原始算法）。

这是一种合理的编程习惯，还是我使用的线程不正确？我还没有找到关于这种技术的任何文献。我喜欢它倾向于使用我的CPU（2核），理论上可以扩展到任何数量的可用处理器。我不喜欢它在CPU和内存上可能非常浪费。

Answer 1

如果处理的某些部分正在等待外部事件（用户输入，I / O，其他一些处理），则线程很好 - 正在等待的线程可以继续等待，而一个没有等待前进的线程

但是，对于处理密集型任务，比处理器更多的线程实际上会产生开销。看起来你的线程正在做所有的“CPU工作”，所以我坚持每个核心一个线程 - 测试以找到最佳数量。

创建的最大开销来自上下文切换（冻结一个线程并加载下一个线程的执行上下文），以及线程执行具有不同内存的任务时的缓存未命中（如果您的线程可以有效地使用CPU缓存）

Answer 2

最好的办法是创建一个线程池，然后“透明地”使用它来添加节点。

例如，在程序启动时创建2个线程，让它们等待信号量或事件。当您要添加节点时，将数据弹出到队列中然后触发信号量。这会唤醒其中一个线程，它将数据从队列中弹出并执行处理。 （确保对队列的访问是线程安全的 - 最好与关键部分完全同步）。

你的应用程序的整体性能较慢，因为你有更多的开销，将数据复制到队列和运行额外的线程，但如果你曾经在单核上运行，你现在将运行2.它最好的如果线程处理很昂贵。

Answer 3

当然，例如，Quicksort可以很容易地编程多线程，并在多核系统上获得一些大的性能提升，并且在非多线程系统上有一些小的性能损失。请记住，你现在要增加两次开销 - 一次是为了保存递归，一次是在线程上，所以如果你进行了大量的递归，那么它可能比非多线程方法更快地压倒系统。