为什么这个并行代码比类似的非并行版本慢？

Question

我有以下代码（从 LINQPad 复制到这里）。显然我不明白 TPL 是如何工作的或者代码是垃圾，为什么并行版本运行比非并行版本慢？

for (int i = 0; i < 100; i++)
{
    ParallelOptions ops = new ParallelOptions();
    ops.MaxDegreeOfParallelism = Environment.ProcessorCount;

    var watch = Stopwatch.StartNew();
    Parallel.ForEach<int>(Enumerable.Range(1, 10000000), ops, x => { int y = x + 1; });
    watch.Stop();
    Console.WriteLine("Parallel: {0}", watch.Elapsed.TotalSeconds);

    watch = Stopwatch.StartNew();
    foreach (var x in Enumerable.Range(1, 10000000))
    {
        int y = x + 1;
    }
    watch.Stop();
    Console.WriteLine("Non-parallel: {0}\n", watch.Elapsed.TotalSeconds);
}

前 10 个结果：

平行：0.1991644 非平行：0.0466178

平行：0.1723428 非平行：0.0447134

平行：0.1141791 非平行：0.0444557

平行：0.1758878 非平行：0.0444636

平行：0.1687637 非平行：0.0444338

平行：0.1677679 非平行：0.0445771

平行：0.1191462 非平行：0.0446116

平行：0.1702483 非平行：0.0454863

平行：0.1143605 非平行：0.0451731

平行：0.2155218 非平行：0.0450392

Answer 1

好吧，您可以获得的最佳答案是运行分析器工具并衡量您的代码发生了什么。但我有根据的猜测是，您的并行代码速度较慢，因为您的代码非常简单，以至于启动线程和在线程之间切换会增加如此多的成本，以至于计算速度方面的任何优势都可以忽略不计。

但是尝试进行一些实质性的计算，您最终将拥有并行执行的优势。你的代码太简单了。现代 CPU 不会以这种方式加载。

Answer 2

由于我无法将其添加为评论，因此我将对 post 修改后的代码添加另一个答案。 @ixSci 在他的回答中所说的似乎是正确的。我在执行速度非常快的并行代码体中执行了一个微不足道的操作，但是速度慢的原因是大量时间花在了线程之间的上下文切换上？当我将代码更改为休眠一段时间而不是将 int 值增加 1 时，并行代码大约比非并行版本快 4 倍（我的 CPU 中的内核数）。

for (int i = 0; i < 100; i++)
{
    ParallelOptions ops = new ParallelOptions();
    ops.MaxDegreeOfParallelism = Environment.ProcessorCount;

    var partitioner = Partitioner.Create<int>(Enumerable.Range(1, 5000));

    var watch = Stopwatch.StartNew();
    Parallel.ForEach<int>(partitioner, ops, x => { Thread.Sleep(1); });
    watch.Stop();
    Console.WriteLine("Parallel: {0}", watch.Elapsed.TotalSeconds);

    watch = Stopwatch.StartNew();
    foreach (var x in Enumerable.Range(1, 5000))
    {
        Thread.Sleep(1);
    }
    watch.Stop();
    Console.WriteLine("Non-parallel: {0}\n", watch.Elapsed.TotalSeconds);
}

前 10 个结果：

平行：1.2887589 Non-parallel: 5.0020569

平行：1.277047 Non-parallel: 5.0011116

平行：1.2790631 Non-parallel: 5.0001498

平行：1.2770644 Non-parallel: 5.0052016

平行：1.2770013 Non-parallel: 5.0021479

平行：1.2770031 Non-parallel: 5.0001927

平行：1.2799937 Non-parallel: 5.0062141

平行：1.2819909 Non-parallel: 5.0171945

平行：1.2780496 Non-parallel: 5.0071667

平行：1.2821714 Non-parallel: 5.0082108

平行：1.2777875 Non-parallel: 5.0152099

为什么这个并行代码比类似的非并行版本慢？

Why is this parallel code slower than its similar non parallel version?

c#

parallel-processing

task

task-parallel-library