Question

我使用 C 语言中的 POSIX 线程库制作了 Mandelbrot 集视觉演示。输出是一个 .pgm 文件。在线程实现时，似乎弹出了三种情况，如下所示：-

仅使用 4-3 个线程，它运行缓慢，但不会占用我的 CPU 使用率
在使用 20 个线程时效果很好，但使用了 100%-98% 的 CPU 使用率
使用 40 个线程时它运行缓慢，并且仅使用 25 个线程（如 Windows 任务管理器/进程管理器所示）

那么，使用更少的线程还是使用那些 CPU 使用率达到 100% 的线程或使用操作系统提供的最大线程数是否明智？

我使用的是 Intel Pentium 4 x86（2GB RAM）机器和 Windows 7 Ultimate。

参考代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <pthread.h>

#define MAX_ITR 100
#define MAX_UNSTABLE 4
#define Xin -1.5
#define Yin 1.0
#define Xf 0.5
#define Yf -1.0

char * arr;

void * function(void * arg)
{
    int width = *((int *)arg);
    int height = 8000;
    int count;
    double x=Xin, y=Yin;
    double xf = Xf, yf = Yf;
    
    double xinc = (xf-x)/(double)8000;
    double yinc = (yf-y)/(double)8000;
    double rr,ii,zr=0,zi=0,mag=0;
    int i,j;
    for(i=0;i<height;i++,x=Xin + xinc*width,y+= yinc)
    {
        for(j=0+width;j<width+400;j++,x += xinc,count=-1,zr=0,zi=0)
        {
            mag=0;
            while((++count < MAX_ITR) && (mag < MAX_UNSTABLE))
            {
                rr = zr;
                ii = zi;         // square of Z
                zr = rr*rr - ii*ii;
                zi = 2*rr*ii;
                
                zr += x;
                zi += y;
                mag = pow(zr*zr + zi*zi,0.5);
            }
            arr[j + i * height] = 255 - (int)(count * 255/MAX_ITR);
        }
    }
    printf("\nthread id >%d\n",width/400 + 1);
    printf("xinc %f\nyinc %f\n",xinc,yinc);
    printf("from=>(%11.9f, %11.9f)\nto=>(%11.9f, %11.9f)\n",xinc*width,Yin,2*(xinc*width),Yf);
    pthread_exit(NULL);
    return NULL;
}

int main()
{
    int width = 8000, height = 8000,i;
    arr = (char *)malloc(sizeof(char) * width * height);
    pthread_t threadPoll[20];
    int set[20] = {0};
    for(i=0;i<20;i++)
    {
        set[i] = 400*i;
        printf("%d ",set[i]);
    }
    printf("\n");
    for(i=0;i<20;i++)
    {
        pthread_create(&(threadPoll[i]), NULL, function, &(set[i]));
    }
    
    for(i=19;i>0;i--)
    {
        pthread_join(threadPoll[i],NULL);
    }
    
    FILE * fp = (FILE*)fopen("out.pgm","wb");
    if(fp == NULL)return 1;
    fprintf(fp,"P5\n%d %d\n255\n",width,height);
    fwrite(arr,sizeof(char)*width*height,1,fp);
    fclose(fp);
    printf("done!");
    free(arr);
    return 0;
}

使用 100% cpu 与使用最大可用线程

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