c++ - fork 一次然后在不同的过程中使用线程？

Question

如果我在主程序中 fork ，然后在单个指令中调用子例程，如果我在此子例程中输入 OMP 并行指令，行为会怎样？

我的猜测/希望是使用现有的线程，因为它们目前都应该没有任何关系。

伪示例:

double A[];

int main() {
   #pragma omp parallel num_threads(2)
   {
      #pragma omp single
      {
         for (int t=0; t<1000; t++) {
            evolve();
         }
      }
   }
}

 void evolve() {
    #pragma omp parallel for num_threads(2)
    for (int i=0; i<100; i++) {
       do_stuff(i);
    }
 }

 void do_stuff(int i) {
    // expensive calculation on array element A[i]
 }

由于 evolve() 经常被调用，在这里 fork 会导致很多开销，所以我想只做一次，然后调用 evolve()来自单个线程，并将对 do_stuff() 的调用工作拆分到现有线程上。

对于 Fortran，这似乎可行。在一个使用 2 个线程的简单示例中，我的速度提高了大约 80-90%。但是对于 C++，我得到了不同的行为，只有执行单个指令的线程用于 evolve()

中的循环

我在主程序中使用任务指令并将限制传递给 evolve() 解决了这个问题，但这看起来像是一个笨拙的解决方案...

为什么 Fortran 和 C++ 中的行为不同，C++ 中的解决方案是什么？

Answer 1

我相信孤立指令是您的情况下最干净的解决方案:

double A[];

int main() {
   #pragma omp parallel num_threads(2)
   {
     // Each thread calls evolve() a thousand times
     for (int t=0; t<1000; t++) {
        evolve();
     }
   }
}

 void evolve() {
    // The orphaned construct inside evolve()
    // will bind to the innermost parallel region
    #pragma omp for
    for (int i=0; i<100; i++) {
       do_stuff(i);
    } // Implicit thread synchronization
 }

 void do_stuff(int i) {
    // expensive calculation on array element A[i]
 }

这会起作用，因为(标准的第 2.6.1 节):

A loop region binds to the innermost enclosing parallel region

也就是说，在您的代码中您使用的是嵌套并行结构。为确保启用它们，您必须将环境变量 OMP_NESTED 设置为 true，否则(引用最新标准的附录 E):

OMP_NESTED environment variable: if the value is neither true nor false the behavior is implementation defined