Pthreads与OpenMP

Question

我正在使用Linux在C中创建一个多线程应用程序.

我不确定是否应该使用POSIX线程API或OpenMP API.

使用任何一种的利弊是什么？

编辑:

有人可以澄清两个API是否创建内核级或用户级线程？

Answer 1

Pthreads和OpenMP代表两种完全不同的多处理范例.

Pthreads是一个用于处理线程的非常低级的API.因此,您对线程管理(创建/加入/等),互斥锁等具有极其细粒度的控制.这是相当简单的.

在另一方面,OpenMP的是多更高水平,更便于携带,并且不限制你使用C.它也更容易比并行线程扩展.一个具体的例子是OpenMP的工作共享结构,它允许您相对轻松地跨多个线程划分工作.(另见维基百科的利弊列表.)

也就是说,您确实没有提供有关您正在实施的特定程序的详细信息,或者您计划如何使用它,因此推荐一个API相对于另一个API是相当不可能的.

Answer 2

如果您使用OpenMP,它可以像添加单个编译指示一样简单,并且您可以通过线性加速实现90%的正确多线程代码.使用pthreads获得相同的性能提升需要更多的工作.

但是像往常一样,你通过pthreads可以获得更大的灵活性.

基本上,这取决于您的应用程序.你有一个平凡的并行算法吗？或者你只是有很多你想要同时执行的任意任务？这些任务需要相互交谈多少钱？需要多少同步？

Answer 3

OpenMP具有跨平台的优点,并且对于某些操作更简单.它以不同的方式处理线程,因为它为您提供了更高级别的线程选项,例如循环的并行化,例如:

#pragma omp parallel for
for (i = 0; i < 500; i++)
    arr[i] = 2 * i;

如果您对此感兴趣,并且如果C++是一个选项,我还建议使用Threading Building Blocks.

Pthreads是一个用于显式生成线程和同步的低级API.在这方面,它提供了更多的控制.

Answer 4

这取决于两件事——你的代码库和你在其中的位置。关键问题是 - 1）“您的代码库是否有线程、线程池和控制原语（锁、事件等）”和 2）“您是否正在开发可重用的库或普通应用程序？”

如果您的库有线程工具（几乎总是基于 PThread 的某种风格构建），请使用它们。如果您是库开发人员，请花时间（如果可能）来构建它们。这是值得的 - 您可以组合比 OpenMP 提供的更细粒度、更高级的线程。

相反，如果您时间紧迫或只是开发应用程序或第三方工具的某些内容，请使用 OpenMP。您可以将其包装在几个宏中并获得所需的基本并行性。

一般来说，OpenMP 对于基本的多线程处理来说已经足够了。一旦您开始直接管理系统资源来构建高度异步的代码，其易用性优势就会被性能和界面问题所取代。