Ускорьте программу на C с помощью pthreads

Question

Я новичок здесь, а также я относительно новичок в программировании в целом. Я написал программу на C, и мне нужно ускорить ее с помощью pthreads. Я попытался сделать это с помощью OpenMP, но я не знаю, как его отладить. Также мне нужно выяснить, быстрее ли работает программа pthreads и время, но я не знаю, как это записать в моем коде. Вот мой код

enter code here 
#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <math.h> 
#include <pthread.h> 
#define NTHREADS 2 
#define FYLLO(komvos) ((komvos) * 2 + 1) 

long factorial(long); 
void heap_function (int [], int, int); 
void make_heap(long [], int); 
void pop_heap(long [], int); 

struct thread_data 
{ 
long int n; 
long int k; 
long *b; 
}; 

main() 
{ 

    long int n,k,c,fact=1; 
    long *a,*b,*d,p[k]; 
    int i,j,rc; 
    int q[]={2,3,4,5,6,7,8,9,12,13,14,15,16}; 
    pthread_t thread[NTHREADS]; 
    struct thread_data threada; 
    for(i=0;i<NTHREADS;i++) 
    { 
    threada.n=n; 
    threada.k=k; 
    threada.b=b; 
    pthread_create (&thread[i], NULL, (void *)&threada); 
    } 
    for (i=0; i<NTHREADS; i++) 
    rc = pthread_join (thread[i], NULL); 

    for(i=0;i<13;i++) 
    { 
    k=pow(2,q[i])-1; 
    if(a=(long*)malloc(i*sizeof(long))==NULL); 
    { 
     printf("Den yparxei diathesimi mnimi gia desmeusi\n"); 
     exit(1); 
    } 
    a[i]=k; 
    for(a[0];a[13];a[i]++) 
    { 
     n=(pow(2,q[i]))*k; 
     if(d=(long*)malloc((i*i)*sizeof(long))==NULL); 
     { 
      printf("Den yparxei diathesimi mnimi gia desmeusi\n"); 
      exit(1); 
     } 
     d[i]=n; 
    } 
    c=(factorial(n))/((factorial(k))*(factorial(n-k)));  
    } 
    if(b=(long*)malloc(((i*i)+i)*sizeof(long))==NULL) 
    { 
     printf("Den yparxei diathesimi mnimi gia desmeusi\n"); 
     exit(1); 
    } 
    for(i=0;i<13;i++) 
    { 
    b[i]=a[i]; 
    } 
    for(i=13;i<182;i++)      /* Gia i=13 exoume i^2=169 kai i^2+i=182*/ 
    { 
    b[i]=d[i]; 
    }  
    long heap[sizeof(b)]; 
    make_heap(heap, sizeof(b)); 
    printf("To heap einai:\n");   
    for (i = sizeof(b); i >=0; i--) 
     { 
      printf("%d ", heap[0]); 
      pop_heap(heap, i); 
     } 
    for(i=(n-k);i<=n;i++) 
     for(j=0;j<k;j++) 
     { 
      p[j]=heap[i]; 
      printf("Ta %d mikrotera stoixeia eina ta %ld\n",k,p[j]); 
     } 
    free((void*)b);    
    getch(); 
} 



long factorial(long n) 
{ 
    int a; 
    long result=1; 

    for(a=1;a<=n;a++) 
    result=result*a; 

    return(result); 
} 



void heap_function(int a[], int i, int n) 
{ 

    while (FYLLO(i) < n)     /* Vazoume sto heap ta stoixeia san   ypodentra */ 
{ 

    int fyllo = FYLLO(i); 


    if (fyllo + 1 < n && a[fyllo] < a[fyllo + 1])  /* Dialegoume to maegalytero apo ta dyo paidia komvous */ 
    ++fyllo; 


    if (a[i] < a[fyllo])      /* Metaferoume to megalytero komvo sti riza */ 
    { 
    int k = a[i]; 
    a[i] = a[fyllo]; 
    a[fyllo] = k; 
    } 


    ++i;         /* Synexizoume ston epomeno komvo */ 
    } 
} 


void make_heap(long a[], int n)  /*Dhmioyrgoume ti sinartisi make_heap gia na mporesoume na valoume ta 
             stoixeia pou dwsame mesa sto heap kai na ta ta3inomisoume*/ 
{ 
    int i = n/2; 

    while (i-- > 0) 
    heap_function(a, i, n); 
} 


void pop_heap(long heap[], int n)  /*Dhmiourgoume ti sinartisi pop_heap gia na mporesoume na e3agoume 
             ta stoixeia apo to heap apo to megalytero sto mikrotero*/ 
{ 
    long k = heap[0]; 
    heap[0] = heap[n]; 
    heap[n] = k; 
    heap_function(heap, 0, n);   /*Afou emfanistei to prwto stoixeio kaloume ti sinartisi heap_function 
             gia na ta3inomisei ta stoixeia pou menoun sto heap*/ 
} 

Извините за мой перепутались почту, но я новичок ее теперь я получаю, чтобы использовать его

Answer 1

Добавление нитей не может ускорить вашу программу, она позволяет вам организовать ваш работать в исполнительных устройствах, которые могут работать параллельно (и в многоядерных системах, как правило, могут работать параллельно). Если вы не используете многоядерную систему, вы все равно можете получить преимущество, если один или несколько ваших потоков должны блокировать ожидание медленного ввода, потому что другие потоки могут продолжать работать; это может или не может дать вам более быстрое время выполнения, в зависимости от вашей реальной программы.

Отладка потоков, как правило, сложнее, чем отладка одного потока, и как это сделать, сводится к инструментам, которые у вас есть. Если ваш отладчик не может облегчить вам работу, я бы порекомендовал вам сначала запустить вашу программу поочередно - все равно разбить ее с помощью потоковой модели, но пусть код для каждого запуска в основном потоке и пусть он запускается до завершения, если ваша модель позволяет это. Многие потоковые приложения не могут быть написаны так, потому что потоки зависят друг от друга во время выполнения, но это зависит только от того, что вы делаете.

Теперь в вашей конкретной ситуации - вы погружаетесь в глубокий конец, когда еще не умеете плавать. Я бы посоветовал вам сначала научиться использовать потоки без сложностей, почему они вам нужны, иначе вы делаете проблему более сложной, чем она должна быть. http://cs.gmu.edu/~white/CS571/Examples/Pthread/create.c имеет простой пример для начала. Обратите особое внимание на параметры вызова pthread_create() и сравните с тем, что вы сделали; в вашем коде отсутствует третий параметр - функция для запуска в виде потока. У вас вообще нет такой функции, и вместо этого вы, кажется, полагаете, что код, следующий за вызовом pthread_create(), работает параллельно. Вот как работает fork(), но это совсем другое.

Этого должно быть достаточно, чтобы вы начали. http://cs.gmu.edu/~white/CS571/Examples/pthread_examples.html имеет дополнительные примеры, и google «учебник pthread», вероятно, будет полезен.