c - OpenMP 嵌套循环，代码在做什么？

Question

我在理解 OpenMP 如何使用嵌套循环时遇到问题。请帮忙!

我得到了以下并行运行的代码:

#pragma omp parallel private(i)
{
for(i=0; i<n; i++)
{
    #pragma omp for
    for(j=0; j<n; j++)
    {
        if(asubsref(seed,j) > 0)
            asubsref(bin,j) = asubsref(bin,j) + 1;
    }
    #pragma omp for
    for(j=0; j<n; j++)
        asubsref(seed,j) = asubsref(seed,j) - asubsref(w,i);
}
}

但是，我不太确定这段代码是如何工作的(我只是幸运地得到了它)。这就是我认为它正在做的事情......

所以for(i=0; i<n; i++)被分成不同的线程并并行运行。因为i被声明为private ，循环的每个实例都是“沙盒”的；也就是说，对 j 的任何更改保留在该线程中(至少直到所有线程都完成为止？)。我很困惑，因为没有声明 #pragma omp for导致代码中断...我不知道为什么会这样。

如果有人可以引导我完成这段代码的用途，我将非常感激!谢谢!

Answer 1

这是人们通常所做的事情，以减少多次进入和存在于并行区域和离开并行区域的开销。将您的问题中的代码与以下等效代码进行比较:

for (i=0; i<n; i++)
{
    #pragma omp parallel for
    for (j=0; j<n; j++)
    {
        if (asubsref(seed,j) > 0)
            asubsref(bin,j) = asubsref(bin,j) + 1;
    }
    #pragma omp parallel for
    for (j=0; j<n; j++)
        asubsref(seed,j) = asubsref(seed,j) - asubsref(w,i);
}

它运行外循环 i n 次。在外循环的每次迭代中，它在 j 上运行两个并行循环，在线程之间拆分 n 迭代。这里的问题是内部有两个并行区域，每个区域都被激活n次。这可能会显着增加 n 值的特定间隔的开销(实际间隔取决于许多因素)。

为了减少开销，将整个代码放在一个并行区域中。因此，每个线程将执行外循环的所有迭代，而内迭代仍将在线程之间分割。如果删除工作共享构造，则内部循环将不会在线程之间分配。相反，每个线程都会执行完整范围的外部和内部迭代，因此例如asubsref(bin,j)将增加到num_threads code> 次而不是一次(为什么“最多”？提示:不 protected 并发数据访问)。

大多数时候，当人们在并行构造中运行外部循环时，人们希望不同的线程在相同的迭代上保持运行。这可以通过循环体末尾的屏障来实现:

#pragma omp parallel private(i)
{
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        ...
        #pragma omp barrier
    }
}

在您的情况下，不需要显式屏障，因为 for 工作共享构造在其末尾有一个隐式屏障。