マルチスレッド版数独自動生成ソフトC++コードを題材とする超初心者のためのVisual Studio C++講義
第11章 マルチスレッドプログラミング

第５話 第４話答え合わせと、そしてマルチスレッドを体験する！

実行結果

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2

17 41 73 89 97 113 137 193 233 241 257 281 313 337 353 401 409 433 449 457 521 569 577 593 601 617 641 673 761 769 809 857 881 929 937 953 977 1009 1033 1049 1097 1129 1153 1193 1201 1217 1249 1289 1297 1321 1361 1409 1433 1481 1489 1553 1601 1609 1657 1697 1721 1753 1777 1801 1873 1889 1913 1993 2017 2081 2089 2113 2129 2137 2153 2161 2273 2281 2297 2377 2393 2417 2441 2473 2521 2593 2609 2617 2633 2657 2689 2713 2729 2753 2777 2801 2833 2857 2897 2953 2969 3001 3041 3049 3089 3121 3137 3169 3209 3217 3257 3313 3329 3361 3433 3449 3457 3529 3593 3617 3673 3697 3761 3769 3793 3833 3881 3889 3929 4001 4049 4057 4073 4129 4153 4177 4201 4217 4241 4273 4289 4297 4337 4409 4441 4457 4481 4513 4561 4649 4657 4673 4721 4729 4793 4801 4817 4889 4937 4969 4993 5009 5081 5113 5153 5209 5233 5273 5281 5297 5393 5417 5441 5449 5521 5569 5641 5657 5689 5737 5801 5849 5857 5881 5897 5953 6073 6089 6113 6121 6217 6257 6329 6337 6353 6361 6449 6473 6481 6521 6529 6553 6569 6577 6673 6689 6737 6761 6793 6833 6841 6857 6961 6977 7001 7057 7121 7129 7177 7193 7297 7321 7369 7393 7417 7433 7457 7481 7489 7529 7537 7561 7577 7649 7673 7681 7753 7793 7817 7841 7873 7937 7993 8009 8017 8081 8089 8161 8209 8233 8273 8297 8329 8353 8369 8377 8513 8521 8537 8609 8641 8681 8689 8713 8737 8753 8761 8849 8929 8969 9001 9041 9049 9137 9161 9209 9241 9257 9281 9337 9377 9433 9473 9497 9521 9601 9649 9689 9697 9721 9769 9817 9833 9857 9929

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素数生成時間は0.078秒です。
生成された素数は総数は1229個です。
）
を実現するコード例

#include<iostream>//インクルードファイルiostreamの読み込み

#include<conio.h>//while(!_kbhit());を使うためのお呪い

#include<string> //文字列変数を使えるようにするために組み込む

#include <iomanip> //setprecisionを使えるように組み込む

#include <cmath>//powなどを使うときに必要

#include <ctime>//time()（←現時刻発生する関数）を使うために必要

using namespace std;//coutを使うときに必要なお呪い

const int n = 10000;//具体的な数字を使うのではなく、 n を使うと汎用性のあるプログラムになる！

int 素数判定(int i);//素数判定関数

void 素数生成1();//8 * m + 1 タイプの素数生成

int s1[400];//8 * m + 1 タイプの素数を収納する

int cn1 = 0;//8 * m + 1 タイプの素数をカウントする変数

void 素数生成2();//8 * m + 3 タイプの素数整数

int s2[400];//8 * m + 3 タイプの素数を収納する

int cn2 = 0;//8 * m + 3 タイプの素数をカウントする変数

void 素数生成3();//8 * m + 5 タイプの素数生成

int s3[400];//8 * m + 5 タイプの素数を収納する

int cn3 = 0;//8 * m + 5 タイプの素数をカウントする変数

void 素数生成4();//8 * m + 7 タイプの素数整数

int s4[400];//8 * m + 7 タイプの素数を収納する

int cn4 = 0;//8 * m + 7 タイプの素数をカウントする変数

int main() {

    clock_t hj, ow;

    hj = clock();

    cout << 2 << endl << endl;

    素数生成1();//8 * m + 1 タイプの素数生成

    for (int i = 0; i < cn1; i++)cout << s1[i] << " ";

    cout << endl << endl;

    素数生成2();//8 * m + 3 タイプの素数生成

    for (int i = 0; i < cn2; i++)cout << s2[i] << " ";

    cout << endl << endl;

    素数生成3();//8 * m + 5 タイプの素数生成

    for (int i = 0; i < cn3; i++)cout << s3[i] << " ";

    cout << endl << endl;

    素数生成4();//8 * m + 7 タイプの素数生成

    for (int i = 0; i < cn4; i++)cout << s4[i] << " ";

    cout << endl << endl;

    ow = clock();

    cout << "素数生成時間は" << (double)(ow - hj) / CLOCKS_PER_SEC << "秒です。" << endl;

    cout << "生成された素数は総数は" << cn1 + cn2 + cn3 + cn4 + 1 << "個です。" << endl;

    while (!_kbhit());//待機させるための命令

    return(0);

}

int 素数判定(int x) {//素数判定関数

    if (x == 1)return(0);

    if (x % 2 == 0)return(1);

    int 最後 = sqrt(x);//割り算をする最後の数字

    for (int i = 3; i <= 最後; i++) {

        if (x % i == 0)return(0);

    }

    return(1);

}

void 素数生成1() {//8 * m + 1 タイプの素数生成

    for (int i = 1; i < 1251; i++){

        if (素数判定(8 * i + 1) == 1) {

            s1[cn1] = 8 * i + 1;

            cn1++;

        }

    }

}

void 素数生成2() {//8 * m + 3 タイプの素数生成

    for (int i = 0; i < 1250; i++) {

        if (素数判定(8 * i + 3) == 1) {

            s2[cn2] = 8 * i + 3;

            cn2++;

        }

    }

}

void 素数生成3() {//8 * m + 5 タイプの素数生成

    for (int i = 0; i < 1250; i++) {

        if (素数判定(8 * i + 5) == 1) {

            s3[cn3] = 8 * i + 5;

            cn3++;

        }

    }

}

void 素数生成4() {//8 * m + 7 タイプの素数生成

    for (int i = 0; i < 1250; i++) {

        if (素数判定(8 * i + 7) == 1) {

            s4[cn4] = 8 * i + 7;

            cn4++;

        }

    }

}

ではマルチスレッドにするにはどうしたらよいか、

コード例を示すます。

#pragma warning(disable: 4996)//第２編のために必要

#include<iostream>//インクルードファイルiostreamの読み込み

#include<conio.h>//while(!_kbhit());を使うためのお呪い

#include<string> //文字列変数を使えるようにするために組み込む

#include <iomanip> //setprecisionを使えるように組み込む

#include <cmath>//powなどを使うときに必要

#include <ctime>//time()（←現時刻発生する関数）を使うために必要

using namespace std;//coutを使うときに必要なお呪い

#include <process.h>//_beginthreadを使うために必要

void 変身の術関数(void* aa);//スレッドを派生させる関数

const int th = 8;

int 継続[th] = { 1,1,1,1,1,1,1,1 };

int main() {

    clock_t hj, ow;

    hj = clock();

    int ii[th];

    for (int i = 0; i < th; i += 1) {

        ii[i] = i;

        _beginthread(変身の術関数, 0, &ii[i]); //新しいスレッドを起動して、そのスレッド上で関数問題生成関数を働かせなさいの命令

    }

    while (1) {

        int 合計 = 0;

        for (int i = 0; i < th; i++)合計 += 継続[i];

        if (合計 == 0)break;

    }

    while (!_kbhit());//待機させるための命令

    return(0);

}

void 変身の術関数(void* aa) {//マルチスレッド

    int  a = *(int*)aa;

    cout << "私は派生スレッド：" << a << "です。";

    継続[th] = 0;

}

実験結果




マルチスレッドであるために結果が毎回異なる。スレッドが同時に書き込むのでコンソール画面はぐちゃぐちゃになる！

ヒントを書いておきましょう。

上の２つのプログラムコードを合体させれば、マルチスレッド版素数生成プログラムは完成します。

マルチスレッド版にシングルスレッド版のコード組み込めば完成します。

ただし、const int th = 8;//スレッド数　と　int 継続[th] = { 1,1,1,1,1,1,1,1 };　は変更が必要です。

int s1[400];//8 * m + 1 タイプの素数を収納する

int cn1 = 0;//8 * m + 1 タイプの素数をカウントする変数

に等は

int s[4][400];//8 * m + 2 * a + 1 タイプの素数を収納する

int cn[4] = { 0,0,0,0 };//8 * m + 2 * a + 1 タイプの素数をカウントする変数

に一本化しておいてください。s1[400]とcn1の1の部分が変数変数で扱えないからです。

実験結果をいつもは載せますが、

マルチスレッド効果がわかってしまいますので、

次話に載せます。

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