如何解决如何区分 C++ 中的高性能和低性能内核/线程？
在谈论多线程时，线程似乎通常被视为平等——与主线程相同，但在主线程旁边运行。
但是，在某些新处理器上，例如 Apple M1 芯片和即将推出的英特尔 Alder Lake 系列，并非所有线程的性能都与这些芯片的性能相同，因为这些芯片具有独立的高性能内核和高效率，较慢的内核。
这并不是说还没有超线程之类的东西，但这似乎对性能有更大的影响。
有没有办法查询 std::thread 的属性并强制它们在 C++ 中运行的核心？
解决方法
如何区分 C++ 中高性能和低性能的内核/线程？
请理解，“线程”是硬件功能的抽象，而您无法控制的东西（操作系统、内核的调度程序）负责创建和管理此抽象。 “重要性”和性能提示是该抽象的一部分（通常以线程优先级的形式呈现）。
任何打破“线程”抽象的尝试（例如，确定内核是低性能还是高性能内核）都是误入歧途的。例如。在您发现自己在高性能内核上运行后，操作系统可能会立即将您的线程更改为低性能内核，从而导致您认为自己运行的是高性能内核，而实际上并非如此。
即使将您的线程固定到特定内核（希望它始终使用高性能内核）也可能/会适得其反（导致您完成更少的工作，因为您已阻止自己使用“当高性能核心忙于做其他工作时，比什么都快”的低性能核心）。
最大的问题是 C++ 在操作系统提供的“可能更好”的抽象之上创建了一个更糟糕的抽象 (std::thread)。具体来说，无法使用 std::thread 设置、修改或获取线程优先级；因此，您无法控制（对于操作系统、调度程序）做出良好“负载、性能、电源管理”决策所必需的“性能提示”。
在谈论多线程时，似乎线程被平等对待
人们通常认为我们仍在使用 1960 年代的分时系统。别再听这些傻子了。 现代系统不允许将 CPU 时间浪费在不重要的工作上，而更重要的工作在等待。有效使用线程优先级是一项基本的性能要求。 其他一切（“负载、性能、电源管理”决策）必然超出您的控制（在“线程”抽象的另一侧，您正在使用）。
,有没有办法查询 std::thread 的属性并强制它们在 C++ 中运行的核心？
没有。 C++ 中没有用于此的标准 API。
特定于平台的 API 确实能够为软件线程指定特定的逻辑核心（或一组此类核心）。例如，GNU 有 pthread_setaffinity_np。
请注意，这允许您为线程指定“核心 1”，但这不一定有助于获得“性能”核心，除非您知道这是哪个核心。要弄清楚这一点，您可能需要低于操作系统级别并进行特定于 CPU 的汇编编程。据我了解，就英特尔而言，您将使用增强型硬件反馈接口。
,不，C++ 标准库没有直接的方法来查询 CPU 的子类型，或声明您希望线程在特定 CPU 上运行。
但是 std::thread（和 jthread）确实有 .native_handle()，在大多数平台上都可以让您这样做。
如果您知道 std::thread 的线程库实现，则可以使用 native_handle() 获取底层原语，然后使用底层线程库来完成此类低级工作。
当然，这将是完全不可移植的。
,iPhone、iPad 和较新的 Mac 具有高性能和低性能内核是有原因的。低性能内核允许在使用尽可能少的能量的同时完成一些合理的工作，从而使设备的电池持续更长时间。这些额外的内核不仅仅是为了好玩；如果你试图绕过它们，最终会给用户带来更糟糕的体验。
如果您使用 C++ 标准库来运行多个线程，操作系统将检测您在做什么，并采取相应的行动。如果你的任务在一个高性能核心上只需要 10ms，它就会被转移到一个低性能核心上；它足够快，可以节省电池寿命。如果您有多个线程使用 100% 的 CPU 时间，则将自动使用高性能内核（以及低性能内核）。如果您的电池电量不足，设备可以切换到所有低性能核心，这将使用您拥有的电池电量来完成更多工作。
你真的应该考虑一下你想做什么。你应该把用户的需求放在你感知的需求之前。除此之外，Apple 建议为您的线程分配特定于操作系统的优先级，如果您做得对，这会改善行为。为线程赋予最高优先级以便获得更好的基准测试结果通常不是“做对”。
,您不能使用 std::thread 选择线程将在物理上运行的内核。请参阅 here 了解更多信息。我建议使用 OpenMP、MPI 之类的框架，否则您将深入研究原生 Mac OS API 以 select the core for your thread to execute on.
低性能内核使设备能够在使用最少能源的情况下完成一些工作。这使其持续时间更长。这些核心不是为了娱乐；它们会使用户的体验变得更糟。
C++ standard library 允许您运行多个线程。这将允许操作系统检测您的操作并采取适当的操作。如果您的任务在高性能内核上花费的时间少于 10 毫秒，操作系统会将其移至性能较低的内核。这样更快、更有效。
使用 100% CPU 时间的多个线程将自动被高性能内核（以及任何低性能内核）使用。如果电池电量不足，设备可以切换到所有低性能核心。这将允许设备执行更多操作。
考虑您的目标很重要。您感知的需求应该放在用户的需求之前。 Apple 还建议您为线程分配特定于操作系统的优先级。如果正确完成，这会改善行为。为获得更好的基准测试结果而赋予线程最高优先级的情况并不常见。
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