c++ - 在与 OpenMP 并行化的嵌套 for 循环中写入共享数组(通过指针)如何产生错误结果？

Question

我有一个非常奇怪的问题，我正在尝试解决和理解。我有一个以下形式的嵌套 for 循环:

#pragma omp parallel for schedule(guided) shared(Array) collapse(3)
for (int i=istart; i<iend; i++)
{
  for (int j=jstart; j<jend; j++)
  {
    for(int k=kstart; k<kend; k++)
    {
       Int IJK = (i*(jend-jstart) + (j-jstart))*(kend-kstart) + (k-kstart);
       Array[3*IJK + 2] = an operation with some shared values;
    }
  }
}

这种形式有3个循环，分别是Array[3*IJK]、Array[3*IJK + 1]和Array[3*IJK +2] 分别。 Array 实际上也是一个共享指针，对于 IJK 的值，实际上调用了一个函数(内联)。

我首先尝试并行化所有循环并且程序运行通过，但结果与我的串行结果不同。

现在是奇怪的部分。

具有相同结构但具有 Array[3*IJK + 1] 的 for 循环在并行化时会产生正确的结果(在这种情况下其他循环是串行的)。但是，一旦我将其他循环之一并行化，我就会得到不同的结果。只有这个循环在其自身并行化时才能产生正确的结果。

此外，如果我不使用 collapse 或 collapse(2) 而不是 collapse(3)，我会得到不同的结果.只有使用上面的 #pragma 语句，我才能在 Array[3*IJK + 1] 循环中得到正确的结果。

我认为这可能与写入 Array 的顺序有关，但是使用有序的子句和构造，我仍然得到错误的结果。

这可能是什么原因？

Answer 1

你确定你的连环案例是正确的吗？

你的IJK 计算对我来说毫无意义；一方面，它根本不依赖于 j。实际上，如果两个线程获得相同的 (i,k) 对，但 j 不同——使用 collapse(3) 肯定是可能的——将出现竞争条件，因为它们都将尝试写入同一个 IJK。

你确定你不想要这样的东西吗

   Int IJK = (i*(jend-jstart) + (j-jstart))*(kend-kstart) + (k-kstart);

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