source: tests/concurrent/examples/quickSort.cfa @ 921cd82

arm-ehjacob/cs343-translationjenkins-sandboxnew-astnew-ast-unique-expr
Last change on this file since 921cd82 was 921cd82, checked in by Peter A. Buhr <pabuhr@…>, 22 months ago

formatting, change to CFA statements in quicksort

  • Property mode set to 100644
File size: 6.5 KB
Line 
1//
2// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2017 University of Waterloo
3//
4// The contents of this file are covered under the licence agreement in the
5// file "LICENCE" distributed with Cforall.
6//
7// quickSort.c -- In-place concurrent quick-sort: threads are created to partition to a specific depth, then sequential
8//              recursive-calls are use to sort each partition.
9//
10// Author           : Peter A. Buhr
11// Created On       : Wed Dec  6 12:15:52 2017
12// Last Modified By : Peter A. Buhr
13// Last Modified On : Wed Feb 12 18:24:47 2020
14// Update Count     : 177
15//
16
17#include <fstream.hfa>
18#include <stdlib.hfa>
19#include <kernel.hfa>
20#include <thread.hfa>
21#include <string.h>                                                                             // strcmp
22
23thread Quicksort {
24        int * values;                                                                           // communication variables
25        int low, high, depth;
26};
27
28void ?{}( Quicksort & qs, int values[], int size, int depth ) {
29        qs.[values, low, high, depth] = [values, 0, size, depth];
30} // Quicksort
31
32void main( Quicksort & qs ) {                                                   // thread starts here
33        // nested routines: information hiding
34
35        void ?{}( Quicksort & qs, int values[], int low, int high, int depth ) {
36                qs.values = values;  qs.low = low;  qs.high = high;  qs.depth = depth;
37        } // Quicksort
38
39        void sort( int values[], int low, int high, int depth ) {
40                int left, right;                                                                // index to left/right-hand side of the values
41                int pivot;                                                                              // pivot value of values
42                int swap;                                                                               // temporary
43
44                //verify();                                                                             // check for stack overflow due to recursion
45
46                // partition while 2 or more elements in the array
47                if ( low < high ) {
48                        pivot = values[low + ( high - low ) / 2];
49                        left  = low;
50                        right = high;
51
52                        // partition: move values less < pivot before the pivot and values > pivot after the pivot
53                        do {
54                                while ( values[left] < pivot ) left += 1; // changed values[left] < pivot
55                                while ( pivot < values[right] ) right -= 1;
56                                if ( left <= right ) {
57                                        swap = values[left];                            // interchange values
58                                        values[left]  = values[right];
59                                        values[right] = swap;
60                                        left += 1;
61                                        right -= 1;
62                                } // if
63                        } while ( left <= right );
64
65                        // restrict number of tasks to slightly greater than number of processors
66                        if ( depth > 0 ) {
67                                depth -= 1;
68                                Quicksort lqs = { values, low, right, depth }; // concurrently sort lower half
69                                Quicksort rqs = { values, left, high, depth }; // concurrently sort upper half
70                                // Quicksort lqs = { values, low, right, depth }; // concurrently sort lower half
71                                // sort( values, left, high, depth );           // concurrently sort upper half
72                        } else {
73                                sort( values, low, right, 0 );                  // sequentially sort lower half
74                                sort( values, left, high, 0 );                  // sequentially sort upper half
75                        } // if
76                } // if
77        } // sort
78
79        with( qs ) {
80                sort( values, low, high, depth );
81        } // with
82} // main
83
84
85bool convert( int & val, const char * nptr ) {                  // convert C string to integer
86        char * eptr;
87        int temp = strto( nptr, &eptr, 10 );                            // do not change val on false
88        // true => entire string valid with no extra characters
89        return *nptr != '\0' && *eptr == '\0' ? val = temp, true : false;
90} // convert
91
92void usage( char * argv[] ) {
93        sout | "Usage:" | argv[0] | "( -s unsorted-file [ sorted-file ] | -t size (>= 0) [ depth (>= 0) ] )";
94        exit( EXIT_FAILURE );                                                           // TERMINATE!
95} // usage
96
97
98int main( int argc, char * argv[] ) {
99        ifstream & unsortedfile = sin;
100        ofstream & sortedfile = sout;                                           // default value
101        int depth = 0, size;
102
103        if ( argc != 1 ) {                                                                      // do not use defaults
104                if ( argc < 2 || argc > 4 ) usage( argv );              // wrong number of options
105                if ( strcmp( argv[1], "-t" ) == 0 ) {                   // timing ?
106                        &unsortedfile = (ifstream *)0;                          // no input
107                        choose ( argc ) {
108                          case 4:
109                                if ( ! convert( depth, argv[3] ) || depth < 0 ) usage( argv );
110                                fallthrough;
111                          case 3:
112                                if ( ! convert( size, argv[2] ) || size < 0 ) usage( argv );
113                        } // choose
114                } else {                                                                                // sort file
115                        choose ( argc ) {
116                          case 3:
117                                &sortedfile = new( (const char *)argv[2] ); // open the output file
118                                if ( fail( sortedfile ) ) {
119                                        serr | "Error! Could not open sorted output file \"" | argv[2] | "\"";
120                                        usage( argv );
121                                } // if
122                                fallthrough;
123                          case 2:
124                                &unsortedfile = new( (const char *)argv[1] ); // open the input file
125                                if ( fail( unsortedfile ) ) {
126                                        serr | "Error! Could not open unsorted input file \"" | argv[1] | "\"";
127                                        usage( argv );
128                                } // if
129                        } // choose
130                } // if
131        } // if
132        sortedfile | nlOff;                                                                     // turn off auto newline
133
134        enum { ValuesPerLine = 22 };                                            // number of values printed per line
135
136        if ( &unsortedfile ) {                                                          // generate output ?
137                for () {
138                        unsortedfile | size;                                            // read number of elements in the list
139                  if ( eof( unsortedfile ) ) break;
140                        int * values = alloc( size );                           // values to be sorted, too large to put on stack
141                        for ( counter; size ) {                                         // read unsorted numbers
142                                unsortedfile | values[counter];
143                                if ( counter != 0 && counter % ValuesPerLine == 0 ) sortedfile | nl | "  ";
144                                sortedfile | values[counter];
145                                if ( counter < size - 1 && (counter + 1) % ValuesPerLine != 0 ) sortedfile | ' ';
146                        } // for
147                        sortedfile | nl;
148                        if ( size > 0 ) {                                                       // values to sort ?
149                                Quicksort QS = { values, size - 1, 0 }; // sort values
150                        } // wait until sort tasks terminate
151                        for ( counter; size ) {                                         // print sorted list
152                                if ( counter != 0 && counter % ValuesPerLine == 0 ) sortedfile | nl | "  ";
153                                sortedfile | values[counter];
154                                if ( counter < size - 1 && (counter + 1) % ValuesPerLine != 0 ) sortedfile | ' ';
155                        } // for
156                        sortedfile | nl | nl;
157
158                        delete( values );
159                } // for
160                if ( &unsortedfile != &sin ) delete( &unsortedfile ); // close input/output files
161                if ( &sortedfile != &sout ) delete( &sortedfile );
162        } else {
163                processor processors[ (1 << depth) - 1 ] __attribute__(( unused )); // create 2^depth-1 kernel threads
164
165                int * values = alloc( size );                                   // values to be sorted, too large to put on stack
166                for ( counter; size ) {                                                 // generate unsorted numbers
167                        values[counter] = size - counter;                       // descending values
168                } // for
169                for ( i; 200 ) {                                                                // random shuffle a few values
170                        swap( values[rand() % size], values[rand() % size] );
171                } // for
172                {
173                        Quicksort QS = { values, size - 1, depth }; // sort values
174                } // wait until sort tasks terminate
175
176                // for ( counter; size - 1 ) {                          // check sorting
177                //      if ( values[counter] > values[counter + 1] ) abort();
178                // } // for
179
180                delete( values );
181        } // if
182} // main
183
184// for depth in 0 1 2 3 4 5 ; do echo "sort 500000000 values with ${depth} depth" ; time -f "%Uu %Ss %E %Mkb" a.out -t 500000000 ${depth} ; done
185
186// Local Variables: //
187// tab-width: 4 //
188// compile-command: "cfa quickSort.cfa" //
189// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.