c++ - OpenMP:将原子部分包含到并行区域声明中

Question

我有一个监控进度的并行区域。这意味着我使用变量 iteration 来计算循环的当前状态(百分比:0 - 100 直到循环完成)。

为此，我增加了一个atomic 操作。有没有办法让代码更短，也许是通过将 iteration++ 包含到 #pragma omp parallel for 子句中？

  int iteration = 0;
#pragma omp parallel for 
  for (int64_t ip = 0; ip < num_voxels; ip++)
  {
    // calc stuff
#pragma omp atomic
    iteration++;
    // output stuff
    // if thread == 0:
    // Progress(iteration / num_voxels * 100);
  }

Answer 1

我认为不可能在循环体内以外的其他地方增加 iteration。例如，这是不允许的:

std::atomic<int> iteration{0};
#pragma omp parallel for 
for (int64_t ip = 0; ip < num_voxels; ip++, iteration++) { ...

因为 OpenMP 需要所谓的规范循环形式，其中增量表达式可能不会更新多个变量(请参阅 OpenMP 4.5 规范的第 2.6 节)。

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此外，我强烈建议不要在每个循环中递增 iteration，因为这会非常低效(原子内存操作 = 内存栅栏和缓存争用)。

我更喜欢，例如:

int64_t iteration = 0;
int64_t local_iteration = 0;
#pragma omp parallel for firstprivate(local_iteration) 
for (int64_t ip = 0; ip < num_voxels; ip++) {
{
   ... // calc stuff      
   if (++local_iteration % 1024 == 0) { // modulo using bitwise AND
     #pragma omp atomic
     iteration += 1024;
   }
   // output stuff
   // if thread == 0:
   // Progress(iteration / num_voxels * 100);
}

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并且，仅当进度百分比发生变化时才输出。这可能也很棘手，因为您需要以原子方式读取 iteration 并且您可能不希望在每次迭代中都这样做。一个可能的解决方案，它还节省了很多关于“昂贵的”整数除法的周期:

int64_t iteration = 0;
int64_t local_iteration = 0;
int64_t last_progress = 0;
#pragma omp parallel for firstprivate(local_iteration) 
for (int64_t ip = 0; ip < num_voxels; ip++) {
{
   ... // calc stuff      
   if (++local_iteration % 1024 == 0) { // modulo using bitwise AND
      #pragma omp atomic
      iteration += 1024;

      // output stuff:
      if (omp_get_thread_num() == 0) {
         int64_t progress;
         #pragma omp atomic read
         progress = iteration;
         progress = progress / num_voxels * 100;
         if (progress != last_prgoress) {
            Progress(progress);
            last_progress = progress;
         }
      }
   }
}