提高C++程序CPU使用率

Question

我有一个用C++编写的程序，每秒运行多个for循环而不使用任何会使它等待的东西。它一直使用2-10%的CPU。有没有办法强制它使用更多的CPU，并进行更多的计算，而不使程序变得更加复杂？另外，我在Windows电脑上使用C::B进行编译。本质上，我想知道是否有一种方法可以通过增加CPU使用率来使我的程序更快，如果有，该如何实现。

- TimeCoder

---

为什么我在读“fork bomb”... - karlphillip

听起来你不想增加CPU的消耗，而是想提高性能。通常情况下，同步循环会占用一个CPU核心。如果没有占用，通常是因为等待资源/操作系统（例如文件系统）。在现代架构中，你需要将计算分配到多个核心中。然而，如果没有查看你的代码，可能很难确定如何做到这一点。 - Bruce

如果你的程序没有任何延迟（没有等待），那么通常它会在不需要任何额外步骤的情况下使用单个核心的100％计算能力（即在4核心机器上，它将使用25％的CPU）。如果你的程序只使用了1％-2％，那么要么这是一个50-100核心的机器，要么就是你没有告诉我们某些重要信息（即与你的信念相反，你的程序确实有很多等待）。 - AnT stands with Russia

我在哪里可以得到那些甜蜜的50-100核心CPU呢？嗯嗯！ - paxdiablo

请发布代码（至少是您的for循环代码）。我完全同意@AndreyT的观点。因此，如果没有代码，讨论就毫无意义。我们大多数人（包括我在内）都有不会占用整个CPU核心的等待代码，因此在您发布代码之前，无法找出您的代码有何不同。 - Serge Dundich

Answer 1

这取决于为什么它只使用了10%的CPU。如果是因为您使用了多CPU计算机，而您的程序只使用了一个CPU，则不需要，您需要在代码中引入并发以使用额外的计算能力。

如果它受到其他限制（例如，将数据从磁盘复制出来），那么您不需要关注CPU，而是需要关注瓶颈所在。最有可能的情况是从磁盘读取的速度限制了程序运行，您可以通过使用更好的缓存机制来改善这种情况。

- Billy ONeal

Answer 2

假设您的应用程序有权限（PROCESS_SET_INFORMATION访问权限），您可以使用SetPriorityClass来提高您的优先级（当然，这通常会对所有其他进程产生不利影响）。

您可以选择ABOVE_NORMAL_PRIORITY_CLASS（首先尝试此选项），HIGH_PRIORITY_CLASS（使用此选项时要非常小心）或REALTIME_PRIORITY_CLASS（我强烈建议您可能不应该尝试此选项）。

如果您尝试了更高的优先级，但仍然很慢，那可能是因为您不是CPU绑定的（例如，如果您正在将数据写入输出文件）。如果是这种情况，您可能需要找到一种方法使自己成为CPU绑定状态。

请记住，这样做可能并不必要（甚至可能不可取）。如果您以比其他线程更高的优先级运行，但仍未吸收大量CPU，则可能是因为Windows已经（最有可能是正确地）决定您不需要它。

- paxdiablo

Answer 3

程序没有权利或责任要求系统提供额外的资源。这是操作系统作为资源调度器的工作。

如果需要使用比操作系统认为合适的更多CPU时间，应使用特定于平台的API向操作系统请求。在这种情况下，似乎是类似于SetPriorityClass或SetThreadPriority的东西。

- ssube

Answer 4

创建一个线程并将该线程的优先级提高可能是一种方法。

- Alok Save

---

当处于高优先级时，它使用10%。 - TimeCoder

Answer 5

如果您使用C++，考虑使用Intel Threading Building Block。您可以在这里找到一些示例。

- prosseek

Answer 6

一些性能分析工具可以很好地指示代码瓶颈所在。例如，CodeAnalyst（仅适用于AMD芯片）具有每个周期的指令比率。我相信英特尔的性能分析工具也是类似的。

正如Billy O'Neal所说，如果你在8核上运行，被卡在10％的CPU使用率是正常的。如果这是你的问题，那么Windows msvc ++有一个并行模式（{{link1：parallel patterns library}}）用于标准算法。如果您已按照C ++方式编写了循环，则可以免费进行并行化（仍然需要确保循环是线程安全的）。我没有使用过msvc版本，但gnu::__parallel_for_each等工具非常好用。

- Tom