multithreading - 单核没有多线程优势

Question

我是并发编程和多线程的新手。我可以理解多核处理器的多线程的好处，但这些好处是否存在于单核处理器上，

例如，假设我们有一台多核计算机和一个程序来总结一个非常大的数字：

int sum = 0;
for (i=1, i<9999999999, i++)
{
   sum += i;
}

doOtherStuff();  // execute other function that is irrelevant to sum
...
...
//and then finally print the sum
Console.WriteLine(sum);

所以对于长时间运行的求和任务，我们可以创建第二个线程来计算和，主线程继续执行其他函数。

但是如果我们在单核计算机上运行这个程序，创建多线程并没有什么好处，不是吗？由于上下文切换，多线程会更糟吗？

标签： multithreadingconcurrencyoperating-system

Answer 1

多线程有两个主要好处。

1. 它允许非顺序计算同时发生，从而提高执行速度。

2. 它还允许程序在等待阻塞操作时不会停止。

在您的示例中，执行速度没有增加，因为处理器仍必须在一个内核中执行每个命令。但是，如果您在循环期间等待用户输入（或执行另一个阻塞应用程序），那么如果 doOtherStuff() 在同一个线程中，您将无法完成它。通过将 doOtherStuff() 及其阻塞操作保留在单独的线程中，您将不会阻止求和操作的执行。

为了让多个应用程序使用单个核心处理器运行，操作系统使用循环执行。它从一个线程/应用程序移动到另一个线程/应用程序，一次执行几行。通过将阻塞情况分成不同的线程，您可以利用这一点。这通常通过 i/o 操作完成。

现在，“情况更糟吗？”

如果您受内存限制，则可能会出现问题，因为每个线程都有自己的堆栈。但是，由于操作系统已经在各种应用程序和操作之间切换上下文，因此通过添加循环对执行时间的不利影响可能很小。