为什么这个C ++程序不使用100％CPU而只使用10％

Question

这个程序没有使用所有的CPU功率。 我期待它能够接管cpu并尽可能快地运行代码，但它最多只能使用10个

#include <iostream>

using namespace std;

int main(void) {
    unsigned long long x = 600851475143;
    unsigned long long i = x-1;

    while(i <= x) {
            cout << "\r";
            cout << i;

            if((x % i) == 0) {
                    cout << "\n\n";
                    cout << i;

                    break;
            }

            i--;
    }

    system("pause");
}

它最多只能达到10％

Answer 1

速度可能受输出设备速度的限制。 如果将输出通过管道传输到磁盘上的文件，它将受到磁盘速度的限制。 如果您只是写入控制台，它将受到控制台速度的限制。 无论哪种方式，CPU很少会成为极限。

编辑：因为有些人显然不太了解代码，也许最好简化一下。 让我们通过省略if语句来简化循环，只留下：

unsigned long long x = 600851475143;
unsigned long long i = x-1;

while(i <= x) {
        cout << "\r";
        cout << i;
        i--;
}

所以，这样做是从600851475143开始，倒数到0，然后当i回到std::numeric_limits<unsigned long long>::max() （通常为2 ⁶⁴ -1）时停止。

现在，如果我们重新添加if语句，我们通常可以忽略它控制的主体 ，但我们也会在每次迭代时都进行余数运算。 如果没有这个，CPU的使用率几乎肯定会大大降低（尽管确切的数字可能很大程度上取决于硬件 - 例如，如果将输出写入磁盘，磁盘的持续带宽将成为控制因素）。

Answer 2

因为您正在通过cout进行阻止I / O调用。 删除cout语句，它将消耗更多的CPU。

每当线程在I / O操作上被阻塞以完成时，包括等待控制台打印的stdout，线程就是阻塞状态。 因此，在阻塞操作完成之前，该线程上没有CPU时间。 stdout，内核和控制台都提供了一点缓冲以防止I / O块，但最终编程速度足够快的程序将超过提供的缓冲。

注意。 在Windows上，此程序（删除了cout打印语句）将仅用作CPU的一个核心。 如果您使用四核，它将仅消耗Windows任务管理器上报告的CPU的25％。