c++ - マルチスレッドのタイミング性能

Question

スレッド化のパフォーマンスをチェックするための小さなプログラムを作成しました。得られた結果からいくつかの質問が見つかりました。

（私のラップトップのCPUはi5 3220Mです）

1）プログラムを実行するたびに、2スレッドに必要な時間が増えました。私が使用しているompタイマーが原因ですか、それともプログラムに論理エラーがありますか?

2) また、代わりに CPU サイクルを使用してパフォーマンスを測定した方がよいでしょうか?

3) スレッドの数が増えると、時間は減少し続けます。私のプログラムは十分に単純なので、おそらくコンテキストの切り替えは必要ないことはわかっていますが、パフォーマンスが向上するのはどこでしょうか? cpu自体をターボ周波数に調整しますか？(インテルのウェブサイトによると、ノーマル 2.6MHz、ターボ 3.3MHz)

ありがとう！

10億回に1を加算して出力

Average Time Elapsed for 1 threads = 3.11565(Check = 5000000000)
Average Time Elapsed for 2 threads = 4.54309(Check = 5000000000)
Average Time Elapsed for 4 threads = 2.19321(Check = 5000000000)
Average Time Elapsed for 8 threads = 2.48927(Check = 5000000000)
Average Time Elapsed for 16 threads = 1.84427(Check = 5000000000)
Average Time Elapsed for 32 threads = 1.30958(Check = 5000000000)
Average Time Elapsed for 64 threads = 1.08472(Check = 5000000000)
Average Time Elapsed for 128 threads = 0.996898(Check = 5000000000)
Average Time Elapsed for 256 threads = 1.01366(Check = 5000000000)
Average Time Elapsed for 512 threads = 0.951436(Check = 5000000000)
Average Time Elapsed for 1024 threads = 0.973331(Check = 4999997440)

プログラム

#include <iostream>
#include <thread>
#include <algorithm>    // for_each
#include <vector>
#include <omp.h>        // omp_get_wtime

class Adder{
public:
    long sum;
    Adder(){};
    void operator()(long endVal_i){
        sum = 0;
        for (long i = 1; i<= endVal_i; i++)
            sum++;
    };
};
int main()
{
    long totalCount = 1000000000;
    int maxThread = 1025;
    int numSample = 5;

    std::vector<std::thread> threads;
    Adder adderArray[maxThread];

    std::cout << "Adding 1 for " << totalCount/1000000 << " million times\n\n";

    for (int numThread = 1; numThread <=maxThread; numThread=numThread*2){

        double avgTime=0;
        long check = 0;

        for (int i = 1; i<=numSample; i++){
            double startTime = omp_get_wtime();

            long loop = totalCount/numThread;
            for (int i = 0; i<numThread;i++)
                threads.push_back(std::thread(std::ref(adderArray[i]), loop));

            std::for_each(threads.begin(), threads.end(),std::mem_fn(&std::thread::join));

            double endTime = omp_get_wtime();

            for (int i = 0; i<numThread;i++)
                check += adderArray[i].sum;

            threads.erase(threads.begin(), threads.end());

            avgTime += endTime - startTime;

        }

        std::cout << "Average Time Elapsed for "  << numThread<< " threads = " << avgTime/numSample << "(Check = "<<check<<")\n";
    }

}