c++ - 简单的基于任务的 OpenMP 应用程序挂起

Question

下面的小程序 ( online version ) 试图计算一个 64 x 64 正方形的面积，方法是递归地分成四个正方形，直到最小的正方形具有单位长度(几乎不是最优的)。但由于某种原因，程序挂起。哪里做错了？

#include <iostream>

unsigned compute( unsigned length )
{
    if( length == 1 ) return length * length;

    unsigned a[4] , area = 0 , len = length/2;

    for( unsigned i = 0; i < 4; ++i )
    {
        #pragma omp task
        {
            a[i] = compute( len );
        }

        #pragma omp single
        {
            area += a[i];
        }
    }

    return area;
}

int main()
{
    unsigned area , length = 64;

    #pragma omp parallel
    {
        area = compute( length );
    }

    std::cout << area << std::endl;
}

Answer 1

single 构造充当团队中所有线程的隐式屏障。然而，并非团队中的所有线程都会遇到这个单 block ，因为不同的线程在不同的递归深度下工作。这就是您的应用程序挂起的原因。

无论如何，您的代码都不正确。在您的任务 block 之后，a[i] 尚未分配，因此您不能立即使用它!您必须等待任务完成。当然你不应该在循环内这样做，否则任务分配不会利用任何并行性。解决方案是在循环结束时执行此操作。您还必须将 a 指定为共享，以使输出可见:

for( unsigned i = 0; i < 4; ++i )
{
    #pragma omp task shared(a)
    {
        a[i] = compute( len );
    }
}
#pragma omp taskwait
for( unsigned i = 0; i < 4; ++i )
{
    area += a[i];
}

请注意，缩减并没有包含一个单个结构!计算由任务执行，因此只有一个线程应该拥有自己的本地区域。但是，在您第一次生成任何任务之前，您需要一个 single 构造:

#pragma omp parallel
#pragma omp single
{
    area = compute( length );
}

简单来说，这会打开一个包含一组线程的并行区域，并且只有一个线程开始初始计算。其他线程将使用 task 构造来获取稍后由该初始线程生成的任务。这就是任务分配的意义所在。