news 2026/4/22 5:18:49

2、任务并行库入门指南

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张小明

前端开发工程师

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2、任务并行库入门指南

任务并行库入门指南

在计算机发展历程中,早期个人计算机时代,操作系统没有多线程概念,操作系统代码和应用程序代码通常在单线程上运行。这就导致如果某个应用程序出现问题或执行时间过长,整个机器就会陷入停滞,常常需要重启。

随着Windows操作系统的发展,微软意识到需要改善这种状况。在Windows NT内核中,每个应用程序都在自己的进程中运行。进程是为每个应用程序分配虚拟地址空间的资源集合,进程的出现确保了一个应用程序使用的代码和数据不会被另一个应用程序访问和破坏,从而提高了系统的可靠性。

每个Windows进程都有自己的线程,线程就像虚拟CPU一样工作。在任何时刻,这些线程中的一个可以在物理CPU上运行一段时间,时间到期后,它会被另一个线程替换。因此,即使单个线程进入无限循环,也无法独占系统的所有CPU时间。

多年来,多处理器计算机开始出现,这些计算机能够同时执行多个线程,应用程序可以生成新线程来异步运行计算密集型进程,从而提高性能。近年来,处理器发展趋势从追求更快的处理器转向在单个物理处理器芯片上集成多个CPU核心。购买这些新机器的用户期望他们的投资能在应用程序中得到回报,即应用程序能够在可用的处理器核心上高效运行。要充分利用下一代多核处理器提供的计算资源,就需要改变代码的编写方式。

.NET框架从一开始就支持编写多线程应用程序,但对于许多.NET开发人员来说,实现多线程的复杂性仍然难以掌握。为了充分利用多线程,开发人员需要深入了解Windows的底层工作原理,例如创建和管理自己的线程。随着应用程序中线程数量的增加,这会成为一项艰巨的任务,并且常常会导致难以发现的错误。

从.NET 4.0开始,微软引入了.NET并行扩展,为我们提供了新的运行时

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