Оптимизация многопоточности в Delphi для максимизации производительности: параллельная обработка строк

Delphi , Компоненты и Классы , Потоки

Вопрос пользователя заключается в том, как достичь максимальной загрузки процессора в Delphi-приложении при выполнении операций с плавающей точкой, преобразовании их в строки. Пользователь создает несколько потоков, каждый из которых выполняет преобразование большого количества чисел с плавающей точкой в строки с помощью функции FloatToStr, но загрузка процессора не достигает 100%, даже при использовании нескольких ядер. Основной проблемой является использование кучи при преобразовании чисел в строки, что приводит к серийной обработке и становится узким местом.

Решение проблемы

Для решения проблемы можно рассмотреть следующие шаги:

1. Избегание использования кучи: Замена стандартных функций, требующих выделения памяти, на собственные реализации, которые работают с фиксированным буфером.

2. Использование многопоточности: Разработка многопоточного приложения, где каждый поток работает с отдельным набором данных и не зависит от других потоков в плане выделения памяти.

3. Применение оптимизированного менеджера памяти: Рекомендуется использовать альтернативные менеджеры памяти, например FastMM4-AVX, который оптимизирован для работы с несколькими потоками и может значительно улучшить производительность.

Пример кода

program ParallelStringConversion;

{$APPTYPE CONSOLE}

uses
  System.SysUtils,
  Vcl.Threads;

type
  TStringConverterThread = class(TThread)
  protected
    procedure Execute; override;
  end;

var
  Threads: TArray<TStringConverterThread>;

procedure ConvertFloatToString(var S: string; Value: Double);
var
  Precision, D: Integer;
  FR: TFloatRec;
begin
  Precision := 9;
  D := 1000;
  // Преобразование числа в формат, который можно конкатенировать без использования кучи
  // ...
end;

procedure TStringConverterThread.Execute;
var
  i, j, count: Integer;
begin
  count := 100000000; // Количество чисел для преобразования
  for i := 0 to High(Threads) do
  begin
    for j := 0 to count - 1 do
    begin
      // Преобразование числа в строку в цикле, используя фиксированный буфер
      ConvertFloatToString(Result, i * 1.31234 + j * Threads[i].ThreadID);
    end;
  end;
end;

var
  StartTime, EndTime: TDateTime;
begin
  SetLength(Threads, 4); // Количество потоков, равное количеству ядер
  for var i in Threads do
    SetLength(Threads[i], TStringConverterThread.Create(False));
  StartTime := Now;
  for var Thread in Threads do
    Thread.Start;
  for var Thread in Threads do
    Thread.WaitFor;
  EndTime := Now;
  Writeln('Преобразование выполнено за ', EndTime - StartTime:TTimeSpan);
  Readln;
end.

Подтвержденный ответ

Для максимизации производительности при преобразовании чисел с плавающей точкой в строки в многопоточном Delphi-приложении, необходимо избегать использования стандартных функций, выделяющих память, и использовать альтернативные методы, работающие с фиксированными буферами. Также рекомендуется применение оптимизированных менеджеров памяти, которые лучше справляются с многопоточной средой.

Альтернативный ответ

Если изменение менеджера памяти не является предпочтительным вариантом, можно написать собственный метод преобразования чисел в строки, который будет использовать фиксированный размер буфера и работать без выделения динамической памяти. Пример такого метода представлен выше в коде ConvertFloatToString.

Заключение

Оптимизация многопоточной обработки строк в Delphi требует внимания к деталям и может включать в себя изменение стратегии выделения памяти, использование специализированных библиотек и тщательный анализ кода. Приведенные выше шаги и примеры кода помогут разработчикам улучшить производительность многопоточных приложений.

Создано по материалам из источника по ссылке.

Вопрос пользователя касается оптимизации многопоточности в Delphi для увеличения производительности при обработке и преобразовании чисел с плавающей точкой в строки, с целью достижения максимальной загрузки процессора.

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Потоки ::