對多執行緒程式，單核cpu與多核cpu如何工作相關的探討
我們程式設計師在編碼的時候，涉及到技術方案時，往往會忽略掉程式碼對效能方面的影響，或者沒有足夠的敏感度來幫助自己判斷自己的技術方案對系統效能造成的影響。改進的方式之一是，我們需要對底層系統的原理更瞭解一點，這樣心裡才能有桿秤，知道選擇什麼樣的技術去實現程式碼，可能帶來什麼樣的問題。
這篇文章，通過收集一些論壇討論問題，來幫助大家瞭解cpu對多執行緒的程式如何處理，效能會有什麼影響和取捨，雖然內容有些基礎，但往往我們最容易忽略的就是這些基礎。
1. 多執行緒在單核和多核CPU上的執行效率問題的討論
a1: 多執行緒在單cpu中其實也是順序執行的，不過系統可以幫你切換那個執行而已，其實並沒有快（反而慢）
多個cpu的話就可以在兩個cpu中同時執行了…………..
a2: 單核CPU上執行的多執行緒程式, 同一時間只能一個執行緒在跑, 系統幫你切換執行緒而已, 系統給每個執行緒分配時間片來執行, 每個時間片大概10ms左右, 看起來像是同時跑, 但實際上是每個執行緒跑一點點就換到其它執行緒繼續跑
效率不會有提高的
切換執行緒反倒會增加開銷
a3: #3樓說的是對的。所以一般沒有必要的話，尤其在單核CPU的時候，不推薦使用多執行緒。
單核CPU時使用多執行緒，通常是有執行緒要處於等待狀態。
而對於普通的進度條更新類的，能夠簡單控制的（比如：在迴圈裡面手動處理訊息）就簡單控制，一般不使用執行緒，這樣可以提高程式的效能。並且避免掉不必要的執行緒同步問題。
a4: 你試一下雙核三執行緒，保準效率反而比雙執行緒低！
演算法同樣時，CPU佔用率達到100%的最小執行緒數效率最高，如果是cpu佔率率高的運算單核單執行緒，雙核雙執行緒，四核四執行緒是最適合的。
但為什麼有時候執行緒數超過CPU核心數會更快呢？原因是這種程式的單個執行緒運算量不足以佔滿CPU一個核心（比如存在大量IO操作，IO比較慢，是程式瓶頸）。
a5: 多執行緒的用處在於，做某個耗時的操作時，需要等待返回結果，這時用多執行緒可以提高程式併發程度。如果一個不需要任何等待並且順序執行能夠完成的任務，用多執行緒簡直是浪費。
2. 淺談多核CPU、多執行緒與平行計算
a1: CPU發展趨勢
核心數目依舊會越來越多，依據摩爾定律，由於單個核心效能提升有著嚴重的瓶頸問題，普通的桌面PC有望在2017年末2018年初達到24核心（或者16 核32執行緒），我們如何來面對這突如其來的核心數目的增加？程式設計也要與時俱進。筆者斗膽預測，CPU各個核心之間的片內匯流排將會採用4路組相連），因為全相連太過複雜，單匯流排又不夠給力。而且應該是非對稱多核處理器，可能其中會混雜幾個DSP處理器或流處理器。
a2: 執行緒越多越好嗎？什麼時候才有必要用多執行緒？
執行緒必然不是越多越好，執行緒切換也是要開銷的，當你增加一個執行緒的時候，增加的額外開銷要小於該執行緒能夠消除的阻塞時間，這才叫物有所值。
Linux自從2.6核心開始，就會把不同的執行緒交給不同的核心去處理。Windows也從NT.4.0開始支援這一特性。
什麼時候該使用多執行緒呢？這要分四種情況討論：
a.多核CPU——計算密集型任務。此時要儘量使用多執行緒，可以提高任務執行效率，例如加密解密，資料壓縮解壓縮（視訊、音訊、普通資料），否則只能使一個核心滿載，而其他核心閒置。
b.單核CPU——計算密集型任務。此時的任務已經把CPU資源100%消耗了，就沒必要也不可能使用多執行緒來提高計算效率了；相反，如果要做人機互動，最好還是要用多執行緒，避免使用者沒法對計算機進行操作。
c.單核CPU——IO密集型任務，使用多執行緒還是為了人機互動方便，
d.多核CPU——IO密集型任務，這就更不用說了，跟單核時候原因一樣。
程式設計師需要掌握的技巧/技術
(1)減少序列化的程式碼用以提高效率。這是廢話。
(2)單一的共享資料分佈化：把一個資料複製很多份，讓不同執行緒可以同時訪問。
(3)負載均衡，分為靜態的和動態的兩種。具體的參見有關文獻。
3. 請問:CPU的多核和應用程式的多執行緒的關係是怎麼樣的?
a1: 多核兒就是系統同時可以執行多個執行緒，比如雙核可以同時執行兩個執行緒。單核兒只能一次執行一個執行緒。
a2: 試了一個ping 從192.168.0.1 到192.169.0.255的程式
用多執行緒做的，發現在單核的機器上和多核的機器執行效能有兩倍左右的差異。
a3: 多核對於使用者,應該說對於程式設計師來說,是透明的,根本不用管它,當你是單核的程式設計就可以了,除非使用OpenMP進行程式設計,就用很多條條框框了,另外你上面的測試是不準確的,網路(主要是遠端主機)會因為不同時候而有不同的響應速度,你應該在乾淨的本機同環境下進行測試.但是,對於多執行緒多核優於單核還是可以確定的. 總之,我們不用擔心程式在單核或多核上會出現併發問題.
a4: 多核指的是CPU有多個核心，多執行緒是程式有多個執行緒在同時執行。
多核也要用多執行緒才能發揮優勢。
同樣，多執行緒要在多核上才能真正有優勢。
這點來說，對程式設計師不是透明的。程式設計師可以控制程式/執行緒在哪個CPU(核)上執行。使用者也可以控制程式在哪幾個核上執行。所以多核，多執行緒對使用者和程式設計師都不是透明的。程式設計師必須瞭解這方面的知識。才能讓程式最大限度的發揮機器的效能。
編輯by：
二月的獅子