多线程比单线程慢

我有以下代码（控制台应用程序“Program.cs”的完整内容）。 单线程执行“countUp”到“countUp4”需要 13 秒，多线程执行需要 21 秒。

我有 Intel Core i5-2400 @ 3.10 GHz、8 GB RAM、Windows 7 64 位。那么为什么多线程执行速度比单线程执行速度慢呢？

多线程仅对不阻塞简单 C# 应用程序的主例程有用吗？多线程何时在执行速度上给我带来优势？

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;

namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        static int counter = 0;
        static int counter2 = 0;
        static int counter3 = 0;
        static int counter4 = 0;

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Without multithreading:");
            Console.WriteLine("Start:" + DateTime.Now.ToString());

            countUp();
            countUp2();
            countUp3();
            countUp4();

            Console.WriteLine("");
            Console.WriteLine("With multithreading:");
            Console.WriteLine("Start:" + DateTime.Now.ToString());

            Thread thread1 = new Thread(new ThreadStart(countUp));
            thread1.Start();
            Thread thread2 = new Thread(new ThreadStart(countUp2));
            thread2.Start();
            Thread thread3 = new Thread(new ThreadStart(countUp3));
            thread3.Start();
            Thread thread4 = new Thread(new ThreadStart(countUp4));
            thread4.Start();

            Console.Read();
        }

        static void countUp()
        {
            for (double i = 0; i < 1000000000; i++)
            {
                counter++;
            }

            Console.WriteLine(counter.ToString());
            Console.WriteLine(DateTime.Now.ToString());
        }

        static void countUp2()
        {
            for (double i = 0; i < 1000000000; i++)
            {
                counter2++;
            }

            Console.WriteLine(counter2.ToString());
            Console.WriteLine(DateTime.Now.ToString());
        }

        static void countUp3()
        {
            for (double i = 0; i < 1000000000; i++)
            {
                counter3++;
            }

            Console.WriteLine(counter3.ToString());
            Console.WriteLine(DateTime.Now.ToString());
        }

        static void countUp4()
        {
            for (double i = 0; i < 1000000000; i++)
            {
                counter4++;
            }

            Console.WriteLine(counter4.ToString());
            Console.WriteLine(DateTime.Now.ToString());
        }
    }
}

这是一个你可能看不到的原因：虚假分享因为这 4 个整数在内存中都是并排的。

更新 - 前几年的 MSDN 杂志仅作为.chm现在文件 - 所以你必须抓住MSDN Mag 的“2008 年 10 月”版来自此处并且，下载后，您必须记住在打开文件之前，在 Windows 资源管理器（其他操作系统也可用！）的文件属性对话框中右键单击并“取消阻止”该文件。您正在寻找 Stephen Toub、Igor Ostrovsky 和 ​​Huseyin Yildiz 撰写的名为“.Net Matters”的专栏

这篇文章（阅读全文 - 太精彩了）展示了内存中并排的值在更新时如何最终导致阻塞，因为它们都位于同一缓存行上。这是非常低级的阻止，您无法从 .Net 代码中禁用它。但是，您可以强制将数据间隔得更远，以便保证或至少增加每个值位于不同缓存行上的可能性。

本文使用数组 - 但它可能会影响您。

为了遵循下面的建议，您可以通过稍微更改代码来证明/反驳这一点：

class Program 
{ 
    class CounterHolder {
       private int[] fakeInts = new int[1024];
       public int Value = 0;
    }
    static CounterHolder counter1 = new CounterHolder(); 
    static CounterHolder counter2 = new CounterHolder(); 
    static CounterHolder counter3 = new CounterHolder(); 
    static CounterHolder counter4 = new CounterHolder(); 

然后修改你的线程函数来操作公共字段Value在每个柜台持有人上。

我已经将这些数组做得比实际需要的大得多，希望能更好地证明这一点:)