Итак, я написал программу, которая вычисляет среднее время выполнения другой программы (имя получено из аргумента командной строки) с 20 пробными запусками. Я использовал pthread для ускорения работы программы (параллельный запуск нескольких трасс). Однако, хотя однопоточная версия работала отлично, многопоточная версия дает мне действительно странный результат. Вот код:
main.cpp
#include <iostream>
#include <chrono>
#include <pthread.h>
using namespace std;
using namespace std::chrono;
struct Thread_arg{ // struct to hold the arguments
int a; // index of which element for runtime
char *b; // name of the program to run
};
double runtime[20]; // store all 20 runtime
pthread_mutex_t mutex1 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
void* run_program(void *input){
auto *arg = (Thread_arg *) input;
high_resolution_clock::time_point t1 = high_resolution_clock::now();
system(arg->b);
high_resolution_clock::time_point t2 = high_resolution_clock::now();
auto duration = duration_cast<microseconds>( t2 - t1 ).count();
runtime[arg->a] = duration;
pthread_mutex_lock(&mutex1);
cout << " Runtime: " << duration << "\u00B5s" << endl;
pthread_mutex_unlock(&mutex1);
return nullptr;
}
int main(int argc, char** argv){
if(argc != 2){
if(argc > 2){
cout << "Too many arguments, you only need 1" << endl;
}else if(argc < 2){
cout << "You need 1 argument" << endl;
}
exit(410);
}
// format name of the program
string program = "./";
program += argv[1];
int n = (int) program.length();
char char_array[n+1];
strcpy(char_array, program.c_str());
// start testing, get average of 20 test
pthread_t threads[20]; // create threads
for(int i = 0; i < 20; i++){
struct Thread_arg *arg = (struct Thread_arg *)malloc(sizeof(struct Thread_arg)); // arguments in struct
arg->b = char_array; // load struct
arg->a = i;
pthread_create(&threads[i], nullptr, run_program, (void *)arg); // launch thread
}
// join threads
for (auto &thread : threads){
pthread_join(thread, nullptr);
}
// calculate average
double total_time = 0;
for (double &i : runtime){
total_time += i;
}
double runtime_ave = total_time/20;
cout << "************************************************************" << endl;
cout <<"||| " << "Average runtime for program " << program << " is: " << runtime_ave << "\u00B5s" << " |||" << endl;
cout << "************************************************************" << endl;
}
выполнить с g ++ -o runtime main.cpp
test.cpp
#include <unistd.h>
#include <iostream>
int main(){
usleep(1000000);
std::cout << "Demo Finished";
return 0;
}
соответствует g ++ -o test test.cpp
запуск с тестом ./runtime
Правильный результат должен быть:
Demo Finished Runtime: 1.01159e+06µs
Demo Finished Runtime: 1.01040e+06µs
Demo Finished Runtime: 1.01208e+06µs
Demo Finished Runtime: 1.00862e+06µs
Demo Finished Runtime: 1.0065e+06µs
Demo Finished Runtime: 1.00863e+06µs
Demo Finished Runtime: 1.01288e+06µs
Demo Finished Runtime: 1.01039e+06µs
Demo Finished Runtime: 1.01221e+06µs
Demo Finished Runtime: 1.00687e+06µs
Demo Finished Runtime: 1.01136e+06µs
Demo Finished Runtime: 1.00874e+06µs
Demo Finished Runtime: 1.03106e+06µs
Demo Finished Runtime: 1.00714e+06µs
Demo Finished Runtime: 1.00679e+06µs
Demo Finished Runtime: 1.01873e+06µs
Demo Finished Runtime: 1.01086e+06µs
Demo Finished Runtime: 1.01146e+06µs
Demo Finished Runtime: 1.01179e+06µs
Demo Finished Runtime: 1.00995e+06µs
************************************************************
||| Average runtime for program ./demo is: 1.0114e+06µs |||
************************************************************
Но вместо этого я получил:
Demo Finished Runtime: 1011435µs
Demo Finished Runtime: 2024995µs
Demo Finished Runtime: 3033430µs
Demo Finished Runtime: 4039988µs
Demo Finished Runtime: 5046514µs
Demo Finished Runtime: 6059725µs
Demo Finished Runtime: 7071353µs
Demo Finished Runtime: 8081074µs
Demo Finished Runtime: 9088289µs
Demo Finished Runtime: 10099950µs
Demo Finished Runtime: 11108043µs
Demo Finished Runtime: 12126147µs
Demo Finished Runtime: 13134197µs
Demo Finished Runtime: 14151540µs
Demo Finished Runtime: 15161500µs
Demo Finished Runtime: 16173660µs
Demo Finished Runtime: 17186823µs
Demo Finished Runtime: 18194055µs
Demo Finished Runtime: 19206132µs
Demo Finished Runtime: 20217351µs
************************************************************
||| Average runtime for program ./test is: 1.06108e+07µs |||
************************************************************
Как видите, время приближается. Есть идеи почему? Я не думаю, что это мьютекс, так как общедоступной переменной является массив, и ни одна из них не получит доступ к той же самой.
Спасибо заранее.
UPDATE:
Попробовав его на виртуальной машине с Ubuntu, я получил правильный результат с тем же кодом. Тем не менее, я до сих пор не совсем понимаю, почему результат трассировки на MacOS увеличивается. Я думаю, что это может быть связано с system() или с тем фактом, что в MacOS g ++ на самом деле является clang ++. Я буду делать еще один эксперимент, чтобы изолировать проблему. Однако, если вы знаете, что происходит, очень важно, если вы можете дать мне точный ответ.
Большое спасибо @William Miller и @alk за помощь в разделе комментариев.