fortran - fortran 中的并行错误

Question

program main
use omp_lib
implicit none
integer :: n=8
integer :: i, j, myid, a(8, 8), b, c(8)

! Generate a 8*8 array   A                                                                                         
!$omp parallel default(none), private(i, myid), &                                                                
!$omp shared(a, n)                                                                                               
myid = omp_get_thread_num()+1
do i = 1, n
   a(i, myid) = i*myid
end do
!$omp end   parallel                                                                                               

! Array A                                                                                                        
print*, 'Array A is'
do i = 1, n
 print*, a(:, i)
end do

! Sum of array A                                                                                                 
b = 0
!$omp parallel reduction(+:b), shared(a, n), private(i, myid)                                                    
myid = omp_get_thread_num()+1
do i = 1, n
   b = b + a(i, myid)
end do
!$omp end   parallel                                                                                               
print*, 'Sum of array A by reduction is ', b

b = 0
c = 0
!$omp parallel do                                                                                                
do i = 1, n
   do j = 1, n
      c(i) = c(i) + a(j, i)
   end do
end do
!$omp end parallel    do                                                                                            
print*, 'Sum of array A by using parallel do is', sum(c)

!$omp parallel do                                                                                                
do i = 1, n
   do j = 1, n
      b = b + a(j, i)
   end do
end do
!$omp end parallel do                                                                                            
print*, 'Sum of array A by using parallel do in another way is', b

end program main

我在上面写了一段 Fortran 代码来实现 OpenMP 以三种不同的方式总结一个 8*8 数组中的所有元素。第一个使用减少和工作。其次，我创建了一个包含 8 个元素的一维数组。我总结了平行区域中的每一列，然后将它们相加。这也有效。第三个我用一个整数来总结数组中的每个元素，并将其放在并行的do区域中。这个结果是不正确的，每次都不同。我不明白为什么会出现这种情况。是因为没有指定public 和private 还是程序中变量b 被覆盖了？

Answer 1

在您的第三种情况下，b 上存在竞争条件:多个线程在没有适当的同步/私有(private)化的情况下读写同一个变量。

请注意，在第二种情况下您没有竞争条件:每个线程都在更新一些其他人无法访问的数据(即 c(i))。

最后，针对您上一个场景的一些解决方案:

1. 将 reducion(+:b) 子句添加到 pragma 中
2. 在 b = b + c(j,i) 表达式之前添加一个 pragma omp atomic 指令
3. 您可以实现手动私有(private)化