В математике число называется простым, если оно делится только на 1 и себя.

Список первых двадцати пяти простых чисел выглядит таким образом:

2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97

Следующий код (с использованием LINQ) находит все простые числа от 2 до указанного числа max:

Func> primeNumbers = max =>
     from i in Enumerable.Range(2, max - 1)
     where Enumerable.Range(2, i - 2).All(j => i % j != 0)
     select i;

IEnumerable result = primeNumbers(10);

foreach(int i in result)
{
  Console.WriteLine(i);
}

Если выполнить этот код, то получим в результате 4 простых числа в диапазоне от 2 до 10 включительно – {2, 3, 5, 7}.

Если у вас имеется компьютер с двухядерным процессором, то можно заставить выполняться ваши LINQ-выражения параллельно на двух ядрах. Для этого можно использовать технологию PLINQ, которая доступна в Visual Studio 2010. Для программиста процесс адаптации кода для работы на разных ядрах в данном очень простой - для этого необходимо использовать метод метод-расширение AsParallel() так, как это показано в следующем коде:

Func> primeNumbers = max =>
     from i in Enumerable.Range(2, max - 1).AsParallel()
     where Enumerable.Range(2, i - 2).All(j => i % j != 0)
     select i;

IEnumerable result = primeNumbers(10);

Давайте рассмотрим, как влияет распараллеливание задачи на время работы. Для этого решим задачу нахождения простых чисел в диапазоне от 2 до 50000. Напишем следующий код:

IEnumerable result = PrimeNumbers(50000);

Stopwatch stopWatch = newStopwatch();
stopWatch.Start();
stopWatch.Stop();
// Write time elapsed
Console.WriteLine("Time elapsed: {0}", stopWatch.Elapsed);

Результаты:

• 1 ядро: 00:00:06.0252929
• 2 ядра: 00:00:03.2988351

В результате мы получим все тот же результат, но за меньшее время (не в два раза, как это можно было бы предположить, так как еще нужно дополнительное время для инициализации потоков, поэтому для маленьких задач время параллельного выполнения может быть больше обычного).

В Visual Studio 2010 появилось новое окно “Parallel Stacks”, в котором отображаются все потоки и задачи, а также дается информация о том, где эти потоки или задачи выполняются:

Можно увидеть, что каждый поток ответственный за свой диапазон чисел, в данном случае первый поток обрабатывает число 32983, а второй – 33073 и все это происходит в асинхронном режиме.

Кроме того, в Visual Studio 2010 появилось новое окно “Parallel Tasks”, с помощью которого можно проводить отладку потоков и получить другую необходимую информацию:

Для более детального изучения PLINQ рекомендуется скачать Patterns for Parallel Programming: Understanding and Applying Parallel Patterns with the .NET Framework 4.

Более детально читаем здесь и здесь.

Дополнительные ссылки:

1. Features new to parallel debugging in VS 2010
   Debugging Task-Based Parallel Applications in Visual Studio 2010 by Daniel Moth and Stephen Toub
2. Great lecture on what to expect from the multicore and parallel future…
   Slides from Parallelism Tour by Stephen Toub
3. PLINQ on MSDN
   http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd460688%28VS.100%29.aspx
4. Parallel Computing Center on MSDN
   http://msdn.microsoft.com/en-us/concurrency/default.aspx
5. Daniel Moth’s blog
   http://www.danielmoth.com/Blog/index.htm
6. Microsoft Visual Studio 2010
   http://www.microsoft.com/visualstudio/en-us/products/2010/default.mspx