C++ 函数并发编程中的负载平衡技术？（负载.并发.函数.平衡.编程...）

负载平衡是函数并发编程中将任务均匀分配给线程或进程以优化性能的技术。c++++ 中实现负载平衡的常用方法包括：手动分派：开发人员手动指定任务分配。并行标准库（stl）：使用内置函数自动分派任务。并行模式库（ppl）：提供负载平衡函数和类。任务队列：使用 fifo 方法存储任务，确保均匀执行。

C++ 函数并发编程中的负载平衡技术？

C++ 函数并发编程中的负载平衡

在函数并发编程中，负载平衡涉及将任务均匀分配给多个线程或进程，以最大化资源利用率并提高整体性能。以下是 C++ 中实现负载平衡的常用技术：

1. 手动分派

手动分派是一种简单的负载平衡技术，涉及将任务手动分配给不同的线程。这种方法易于实现，但需要应用程序开发人员自己处理任务分派逻辑。

示例代码：

C++

#include <vector>
#include <thread>

void distributeTasks(std::vector<int>& tasks, std::vector<std::thread>& threads) {
  int numTasks = tasks.size();
  int numThreads = threads.size();

  for (int i = 0; i < numTasks; i++) {
    int taskIndex = i % numThreads;
    threads[taskIndex].join();
    threads[taskIndex] = std::thread([&, taskIndex]() {
      // 执行任务 tasks[taskIndex]
    });
  }
}

2. 并行标准库（STL）

C++ STL 提供了用于并行编程的内建函数。这些函数使用底层线程库自动分派任务。

示例代码：

C++

#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
  std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};

  // 使用 std::for_each_concurrent 并行执行任务
  std::for_each_concurrent(std::begin(numbers), std::end(numbers), [](int x) {
    // 执行任务
  });

  return 0;
}

3. 并行模式库（PPL）

PPL 是微软为 C++ 开发的高性能并行编程库。它提供了各种用于负载平衡的函数和类。

示例代码：

C++

#include <ppl.h>

int main() {
  // 创建并行任务组
  ppl::task_group group;
  
  for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    // 将任务添加到任务组
    group.run([=]() {
      // 执行任务
    });
  }

  // 等待所有任务完成
  group.wait();

  return 0;
}

4. 任务队列

任务队列使用先进先出（FIFO）方法存储任务。线程从队列中轮流提取并执行任务，从而确保资源利用率均匀。

示例代码：

C++

#include <queue>
#include <thread>

std::queue<std::function<void()>> taskQueue;

void workerThread() {
  while (true) {
    std::function<void()> task;

    // 从队列中获取任务
    {
      std::unique_lock<std::mutex> lock(taskQueueMutex);
      if (taskQueue.empty()) {
        conditionVariable.wait(lock);
      }
      if (!taskQueue.empty()) {
        task = taskQueue.front();
        taskQueue.pop();
      }
    }

    // 执行任务
    if (task) {
      task();
    }
  }
}