c++ - 如何以线程安全的方式在 openmp 中实现每个进程一次写入全局共享变量？

Question

我想写一个函数

1 是线程安全的，即无论是否从 openmp 并行区域内调用都能正常工作，

2 执行每个进程一次(不是:每个线程一次)写入全局共享变量。

我最初的想法是使用 master 或 single 指令，但它们在嵌套并行性方面失败了。是否有防故障解决方案？

Answer 1

一种粗略的方法是在 OpenMP 临界区中，您都在其中设置“已设置”标志和共享变量。当每个线程进入临界区时，它会测试已经设置的标志，并且

更细粒度的方法是使用 OpenMP 锁；你可以让第一个线程通过设置锁，之后其他线程不能，并将其用作你的标志:

#include <stdio.h>
#include <omp.h>

void setonce_thread(omp_lock_t *l, int input, int *sharedvar) {
    if (omp_test_lock(l)) {
        printf("Set lock with %d\n", input);
        *sharedvar = input;
    } else {
        printf("Could not set lock with %d\n", input);
    }
}

void setonce_crit(int input, int *setflag, int *sharedvar) {
#pragma omp critical
    {
        if ((*setflag) == 0) {
            (*setflag)++;
            *sharedvar = input;
            printf("Set in crit with %d\n", input);
        } else {
            printf("Could not set in crit with %d\n", input);
        }
    }
}


int main()
{
    omp_lock_t lck;
    int sharedvar1, sharedvar2;
    int setflag = 0;
    int input = 17;

    omp_set_nested(1);
    omp_set_num_threads(9);
    omp_init_lock(&lck);
#pragma omp parallel shared(lck, sharedvar1, sharedvar2, setflag, input) default(none) num_threads(3)
    {
#pragma omp for
        for (int i=0; i<3; i++) {
#pragma omp parallel shared(lck, sharedvar1, sharedvar2, setflag, input) default(none) 
            {
#pragma omp for
                for (int j=0; j<3; j++) {
                    int id=omp_get_thread_num();
                    setonce_thread(&lck, id, &sharedvar1);
                    setonce_crit(id, &setflag, &sharedvar2);
                }
            }
        }
        omp_unset_lock(&lck);
    }
    omp_destroy_lock(&lck);

    printf("Shared Var 1 = %d\n", sharedvar1);
    printf("Shared Var 2 = %d\n", sharedvar2);
    printf("Set Flag     = %d\n", setflag);
    return 0;
}