并行编程基础
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内容提要
随着计算能力的提升，开发者寻求更高效的应用程序。并行编程通过将任务分解为子任务并同时执行，显著缩短复杂操作的时间，适用于科学模拟、图像处理和机器学习等领域。尽管并行编程增加了复杂性，但掌握其原理可以实现高效和可扩展的应用。
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关键要点
- 计算能力的提升促使开发者寻求更高效的应用程序。
- 并行编程通过将任务分解为子任务并同时执行，显著缩短复杂操作的时间。
- 并行编程与顺序编程不同，后者是一个接一个地执行任务。
- 并行编程的关键概念包括并发、并行、线程与进程、同步和竞争条件。
- 常用的并行编程语言和工具包括Python、C/C++、Java和Go。
- 并行编程的类型包括数据并行、任务并行和流水线并行。
- 并行编程的好处包括更快的执行速度、更好的CPU利用率和改善的应用性能。
- 并行编程面临的挑战包括复杂的调试和测试、竞争条件和死锁、同步开销以及可扩展性限制。
- 并行编程的实际应用包括科学模拟、图像和视频处理、机器学习模型训练、金融数据分析和游戏引擎。
- 掌握并行编程的原则可以实现高效和可扩展的应用。
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