Le C++ est-il adapt� pour le multithreading et la programation parall�le ?

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23/05/2009, 00h12
Alp

Le C++ est-il adapt� pour le multithreading et la programation parall�le ?

Bonsoir,

Selon vous, C++ fait-il partie des langages les plus adapt�s pour le multithreading et la programmation parall�le, sujet au coeur de la recherche et des �volutions aujourd'hui ? Quels sont les meilleurs outils pour en tirer au mieux parti ?

N'h�sitez pas � argumenter, bien au contraire :)

PS : voici quelques discussions qui se rapportent au d�veloppement parall�le en C++
http://www.developpez.net/forums/d74...rallel-studio/
http://www.developpez.net/forums/d74...-parallelisme/
23/05/2009, 09h27
hiura

J'ai jamais pouss� tr�s loin mes utilisations des fils, mais je suis tomb� sur ceci. Tout porte � croire que le C++ est effectivement adapt� � cette utilisation si le comit� d�cide d'ajouter ces outils � la STL.

Apr�s, il faudra voir le r�sultat.
23/05/2009, 09h50
Matthieu Brucher

Beaucoup de frameworks existent pour le C++ permettant la programmation parall�le. Ils sont tous plus ou moins efficaces :
- OpenMP
- MPI
- TBB
- wxWidgets
- Qt
- ...

Bref, tr�s efficace. Et avec les fonctions lambda, �a va encore aller en s'am�liorant.
23/05/2009, 10h31
JolyLoic

D�j�, j'aimerais distinguer 3 types de multithreading :
- Pour les performances (exploiter un mat�riel multi-c�urs)
- Pour la r�activit� (une IHM qui reste r�active quand le calcul s'�x�cute, un programme g�rant en temps r�el des �v�nements ext�rieurs)
- Pour l'isolation (un serveur web isolant les diff�rentes r�ponses � diff�rentes requ�tes)

Je pense que la question �tait particuli�rement orient�e vers le parall�lisme pour la performance, qui est en effet d'actualit� de nos jours.

Pour la question, aujourd'hui, je dirais non car :
- Le comportement multithread du C++ est platform dependant
- Il n'y a rien de standard pour g�rer les threads, les locks...
- Il n'y a rien qui permette de remonter une exception depuis un thread vers le thread l'ayant lanc�
- La notion de fonction pure qui permettrait d'aider une parall�lisation automatique n'existe pas
- La syntaxe pour d�signer une action est lourde (pas de lambda-expression)
- C'est un langage imp�ratif, qui plus est o� la possibilit� d'aliasing est omnipr�sente, rendant la parall�lisation difficile.

L'avantage, c'est qu'� part le dernier point, tous sont adress�s par C++0x :)

Et comme d'un autre c�t�, le C++ est un langage qui est orient� performances, il me semble naturel que que faire de la performance gr�ce au parall�lisme se base d�j� sur le fait de faire de la performance tout court.

Autre point positif, le C++ est un langage o� tout est fait pour permettre de b�tir des niveaux d'abstraction �lev�s � partir de couches bas niveau, sans que cette abstraction ait un co�t trop important. Threads et lock sont des primitives bas niveau. Des biblioth�ques comme TBB sont d'un niveau un peu plus �lev�. Tout un niveau o� le parall�lisme devient non plus explicite mais implicite reste � construire.
23/05/2009, 11h11
Matthieu Brucher

Citation:

Envoy� par JolyLoic

Et comme d'un autre c�t�, le C++ est un langage qui est orient� performances, il me semble naturel que que faire de la performance gr�ce au parall�lisme se base d�j� sur le fait de faire de la performance tout court.

Certains diront qu'il manque � ce niveau la possibilit� de supprimer l'aliasing de pointeurs :|
23/05/2009, 12h13
Arzar

Citation:

Envoy� par JolyLoic

- La notion de fonction pure qui permettrait d'aider une parall�lisation automatique n'existe pas.
[...]
- C'est un langage imp�ratif...

L'avantage, c'est qu'� part le dernier point, tous sont adress�s par C++0x :)

Des fonctions pures ?
Je ne me souviens pas avoir vu passer de proposition pour �a et la recherche du mot "pure" dans le draft de mars ne donne rien (sauf des r�f�rences aux fonctions virtuelles pures)
Est-ce une exclu pour developpez ? :D
Aurais-tu quelques d�tails ?
24/05/2009, 11h58
JolyLoic

Citation:

Envoy� par Arzar

Des fonctions pures ?
Je ne me souviens pas avoir vu passer de proposition pour �a et la recherche du mot "pure" dans le draft de mars ne donne rien (sauf des r�f�rences aux fonctions virtuelles pures)

En fait, j'ai �t� un peu trop enthousiaste...
L'id�e n'est pas forc�ment d'avoir une gestion par le standard de fonctions pures, mais de permettre � des compilateurs de g�rer la notion de fonction pure. Mais cette id�e fait d�bat.

En gros, il y a une proposition sur les attributs, et parmi les exemples d'attributs, l'un des plus cit�s est un attribut pure pour les fonctions. Mais les attributs seraient en grande partie non standards, juste des points d'expansion pour les compilateurs. http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg...2008/n2553.pdf
24/05/2009, 12h24
Goten

Sinon, en quoi les lambdas vont dans le sens de la programmation parall�le? (dans ma t�te le m�canisme mis en oeuvre part le compilo revient � cr�er un foncteur)
24/05/2009, 12h34
Matthieu Brucher

On a souvent besoin de ce genre de fonctions/foncteurs/... pour le parall�lisme. Ca permet donc de r�duire le nombre de lignes � �crire. Ou de ne pas les appeler en-dehors d'un framework.

On y gagne en nombre de lignes � �crire, mais aussi en localit� du code, et en besoin de trouver un nom.

Si j'ai une fonction :

Code:

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void f()
{
  vector<double> v;
  // ... 
  for(auto it = v.begin() ; it != v.end() ; ++it)
  {
    *it = 2*g(*it);
  }
  // ...
}

Et que je d�sire remplacer le for par un parallel_for, avec un simple foncteur, je dois �crire :

Code:

1
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struct ApplyGAndDoubleResult // nom pas forcément bien choisi, de plus, on ne sait pas trop où cette classe va servir
{
  double operator()(double d)
  {
    return 2*g(d);
  }
}; // Pas mal de lignes de code
 
void f()
{
  vector<double> v;
  // ... 
  // On est obligé d'aller regarder ailleur pour voir ce qui se passe dans la boucle
  parallel_for(v.begin(), v.end(), ApplyGAndDoubleResult ());
  // ...
}

Avec des lambdas, on se retrouve bien plus proche du code initial :

Code:

1
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10
void f()
{
  vector<double> v;
  // ... 
  parallel_for(v.begin(), v.end(), [](double d)
  {
      return 2*g(d);
  });
  // ...
}

24/05/2009, 15h13
Goten

Ahhh d'accord, je pensais que les lambdas permettrait des optimisations derri�re pour du MT. Mais en fait non c'est par rapport � la compr�hension du code. C'est le sens que j'avais pas compris.
09/08/2009, 17h07
Aurelien.Regat-Barrel

Citation:

Envoy� par JolyLoic

- Il n'y a rien qui permette de remonter une exception depuis un thread vers le thread l'ayant lanc�

Je ne comprends pas le fonctionnement / usage. Chaque thread ayant sa propre pile, et les exceptions remontant cette pile, comment �a marche / s'utilise ?
09/08/2009, 18h20
Jean-Marc.Bourguet

Citation:

Envoy� par Aurelien.Regat-Barrel

Je ne comprends pas le fonctionnement / usage. Chaque thread ayant sa propre pile, et les exceptions remontant cette pile, comment �a marche / s'utilise ?

Un exemple d'utilisation bas� sur la notion de "future" o� on lance un calcul en parall�le en gardant un objet qui repr�sente le r�sultat, quand on essaie d'avoir la valeur du r�sultat, on bloque en attendant le r�sultat du calcul. Si le calcul �choue � cause d'une exception, il est sens� de jeter � nouveau cette exception quand on cherche � obtenir la valeur. Il est d'autres cas o� on peut vouloir copier une exception d'une thread � l'autre.
09/08/2009, 18h48
Aurelien.Regat-Barrel

Merci pour l'explication.
09/08/2009, 20h46
yan

Citation:

Envoy� par Aurelien.Regat-Barrel

Merci pour l'explication.

Pour info, les QtConcurrent l'impl�mente
http://doc.qtsoftware.com/4.6-snapsh...exception.html
09/08/2009, 21h00
Jean-Marc.Bourguet

Citation:

Envoy� par yan

Pour info, les QtConcurrent l'impl�mente
http://doc.qtsoftware.com/4.6-snapsh...exception.html

A condition de la classe d'exception h�rite d'une classe de Qt.
25/06/2012, 09h21
ptyxs

La question initiale m�riterait d'�tre reprise � la lumi�re des apports du C++11, non ? (m�me si les fonctionnalit�s concernant les threads sont encore celles qui sont le moins impl�ment�es dans les grands compilateurs, mais, ma foi, �a ne saurait tarder maintenant...).

A noter un livre excellent sur le sujet :

C++, Concurrency in Action, par Antony Williams