# -*- coding: utf-8 -*-
"""Демо: предвестник лабы 3 — потоки НЕ ускоряют счёт.

Запуск из корня курса:
    python lab02_threads/examples/03_threads_cpu_demo.py

Та же схема, что с sleep, но вместо sleep — счёт. Время не уменьшается:
GIL разрешает исполнять байт-код Python только одному потоку.
Подробное исследование — лабораторная 3.
"""
import os
import sys
import threading
import time

sys.path.insert(0, os.path.abspath(os.path.join(os.path.dirname(__file__), "..", "..")))


def cpu_worker(n: int) -> None:
    s = 0.0
    for i in range(n):
        s += i ** 0.5        # чистый Python-код: держит GIL
    return s


def run_threads(n_threads: int, n_per_thread: int) -> float:
    threads = [threading.Thread(target=cpu_worker, args=(n_per_thread,))
               for _ in range(n_threads)]
    t0 = time.perf_counter()
    for t in threads:
        t.start()
    for t in threads:
        t.join()
    return time.perf_counter() - t0


def main():
    TOTAL = 3_000_000

    t0 = time.perf_counter()
    cpu_worker(TOTAL)
    t_seq = time.perf_counter() - t0
    print(f"1 поток,  {TOTAL:,} итераций: {t_seq:.3f} c")

    t2 = run_threads(2, TOTAL // 2)
    print(f"2 потока, по {TOTAL // 2:,}:           {t2:.3f} c  "
          f"(ускорение x{t_seq / t2:.2f})")

    t4 = run_threads(4, TOTAL // 4)
    print(f"4 потока, по {TOTAL // 4:,}:           {t4:.3f} c  "
          f"(ускорение x{t_seq / t4:.2f})")

    print("\nУскорения нет (даже хуже!) — GIL. Но тот же код с time.sleep")
    print("ускорился бы почти идеально (демо 01). Разницу изучаем в лабе 3.")


if __name__ == "__main__":
    main()