并行循环的完全CPU使用率可以通过使用多线程或多进程来实现。这样可以同时运行多个循环,以充分利用CPU资源。
以下是一个使用多线程来实现并行循环的代码示例:
import threading
def parallel_loop(start, end, func):
# 计算每个线程需要处理的迭代范围
num_threads = threading.cpu_count()
chunk_size = (end - start + 1) // num_threads
# 创建并启动多个线程
threads = []
for i in range(num_threads):
thread_start = start + i * chunk_size
thread_end = thread_start + chunk_size - 1
t = threading.Thread(target=func, args=(thread_start, thread_end))
t.start()
threads.append(t)
# 等待所有线程完成
for t in threads:
t.join()
# 待处理的任务
def process_data(start, end):
for i in range(start, end + 1):
# 在这里执行需要并行处理的操作
print(i)
# 示例调用
parallel_loop(1, 10, process_data)
该示例代码将一个任务分为多个线程处理,每个线程处理一部分循环迭代。使用threading.cpu_count()
函数获取CPU核心数,以确定需要创建多少个线程。然后根据迭代范围和线程数量,计算每个线程需要处理的迭代范围。最后,创建并启动多个线程,并通过join()
方法等待所有线程完成。
类似的,你也可以使用多进程来实现并行循环。下面是一个使用multiprocessing
模块的示例代码:
import multiprocessing
def parallel_loop(start, end, func):
# 获取CPU核心数
num_processes = multiprocessing.cpu_count()
# 创建进程池
pool = multiprocessing.Pool(processes=num_processes)
# 将任务分割为多个子任务,分配给进程池中的进程处理
chunk_size = (end - start + 1) // num_processes
results = []
for i in range(num_processes):
process_start = start + i * chunk_size
process_end = process_start + chunk_size - 1
result = pool.apply_async(func, (process_start, process_end))
results.append(result)
# 等待所有子任务完成,并获取结果
for result in results:
result.get()
# 关闭进程池
pool.close()
pool.join()
# 待处理的任务
def process_data(start, end):
for i in range(start, end + 1):
# 在这里执行需要并行处理的操作
print(i)
# 示例调用
parallel_loop(1, 10, process_data)
该示例代码使用multiprocessing.Pool
创建一个进程池,然后将任务分割为多个子任务,分配给进程池中的进程处理。使用apply_async
方法提交任务,并使用get
方法等待所有子任务完成并获取结果。最后,通过close
和join
方法关闭进程池。
无论是使用多线程还是多进程,这些示例代码都可以帮助你实现并行循环,并充分利用CPU资源。根据具体的需求和环境,选择合适的方法即可。