c++ - 将 for 循环与嵌套 while 循环并行化时出现 OpenMP 段错误

Question

我有一个 for 循环，它将对两个变量“Time”和“successRuns”求和，但循环将要运行的次数在循环内随机更改。 (我认为代码在这件事上是不言自明的)

问题是我不断收到段错误。不使用 openmp 时不会发生这种情况。

这是我尝试并行运行的循环。

rnd() 是一个返回 0 和 1 之间的随机数的函数。

    #pragma omp parallel for
    for(w=1; w<=200000; w++){
        tau=0;
        for(i=0; i<N; i++) g[i]=1;
        g[0] = 2;
        N_a=N-1;
        N_b=1;
        b=false;
        while(b== false){
            tau++;
            R = rnd() * (N_a + N_b*r_b);    
            prev=0; next=0;
            chosenB = N;
            for(i=0; i<N; i++){
                if(g[i]==1) next = prev + 1.0;
                    else next = prev + r_b;
                if(R>prev && R<next){
                    chosenB = i; break;
                }
                prev = next;
            }
            R = rnd() * N;
            while(int(R)==chosenB)
                R = rnd() * N;      
            if(g[int(R)]==1) N_a--;
                else N_b--;
            g[int(R)] = g[chosenB];     
            if(g[chosenB] == 1) N_a++;
                else N_b++;
            if(N_b == N){
                b = true; break;
            }
            if(N_b == 0){
                b = false; break;
            }
        }
        if(g[0]==2 && b==true){     
            Time += tau;
            successRuns++;
        }
        if(b==false) w--;
        runs++;
    }
    //end of parallel
    cout<<Time/successRuns<<endl;
    cout<<successRuns/runs<<endl;

Answer 1

查看您的代码，似乎所有变量都在线程之间共享/可见。

因此，不幸的是，由于并行竞争条件，无法预测代码执行过程中发生的情况。

竞争条件是指执行线程位于代码的不同部分，在您不希望的时候更改变量值。导致不可预知的结果。

例如:

int main(){
    int var=0;    //shared variable, visible to all threads

    #pragma omp parallel
    {
        int myOnly;    //private variable, each thread have it's own
        if ( var <= 0)
            var++;
        else
            var--;

        myOnly = var;
        printf("private variable: %d\n",myOnly);
    }
    printf("value : %d", var);
}

假设这里有 2 个正在运行的线程，如果第一个线程执行 if() 校验并在第二个线程执行 if 之前到达 var++ () cheking，第二个线程将输入 else 代码(而不是 if )。

但是如果第二个线程在第一个线程改变var的值之前检查if()语句，它将执行var++; ，而不是 var--;。

这样一来，myOnly 的值就可以只在一个线程上为 -1 或 1，具体取决于发生的情况。

我们怎么知道其中哪一个会发生？我们没有。每个线程都独立运行，无法预测会发生什么。

为此，有 #pragma omp barrier 和其他并行同步工具，但它们非常昂贵。

尝试组织变量并为线程创建本地(私有(private))变量，这样一个线程就没有机会覆盖它不应该覆盖的内容。