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下面的代码应该使用 4 个线程来计算 0 到 1000 之间所有数字的总和。它应该返回 499500,但它在每次执行时返回不同的值。
#include <omp.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int main (int argc, char *argv[])
{
int nthreads, i, tid;
float total;
#pragma omp parallel num_threads(4)
{
tid = omp_get_thread_num();
if (tid == 0) {
nthreads = omp_get_num_threads();
cout << "Número de threads = " << nthreads <<endl;
}
#pragma omp barrier
total = 0.0;
#pragma omp for schedule(dynamic,10) private(i)
for (i=0; i<1000; i++)
total = total + i*1.0;
}
cout << "Total = " <<total << endl;
return 0;
}
最佳答案
您的代码中发生的事情是您有多个线程同时修改变量 total
的值。要解决此问题,您可以使用来自 OpenMP standard 的 OpenMP reduction
子句可以阅读:
The reduction clause can be used to perform some forms of recurrencecalculations (...) in parallel. For parallel and work-sharingconstructs, a private copy of each list item is created, one for eachimplicit task, as if the private clause had been used. (...) Theprivate copy is then initialized as specified above. At the end of theregion for which the reduction clause was specified, the original listitem is updated by combining its original value with the final valueof each of the private copies, using the combiner of the specifiedreduction-identifier.
有关reduction 子句如何工作的更详细解释,请查看此 SO Thread .
因此,为了解决代码中的竞争条件,只需将其更改为:
#pragma omp for schedule(dynamic,10) private(i) reduction(+:total)
for (i=0; i<1000; i++)
total = total + i*1.0;
应用归约子句后,为避免错误结果,不要在并行区域内初始化共享变量total
:
total = 0.0;
只需将其设置在平行区域之前即可。
关于变量 tid 本身还有另一个竞争条件,它在线程之间共享并在并行区域内同时更新:
tid = omp_get_thread_num();
这可以通过使 tid
对每个线程私有(private)来解决,例如:
int tid = omp_get_thread_num();
边注
在 OpenMP 中,被 #pragma omp for
包围的最外层循环的索引变量(在此上下文中为 i
)已经是私有(private)的,因此子句 private (i)
并不是真正必要的。
另一点是schedule(dynamic,10)
;除非您只是玩弄,否则使用调度 static
实际上更有意义(性能方面),因为代码不会导致负载平衡问题。 dynamic
调度具有在运行时将任务分配给线程的额外开销,而 static
调度中的分配是在编译时执行的-时间。
最后,如下:
tid = omp_get_thread_num();
if (tid == 0) {
nthreads = omp_get_num_threads();
cout << "Número de threads = " << nthreads <<endl;
}
可以通过使用 OpenMP master clause 来简化,即:
#pragma omp master
{
nthreads = omp_get_num_threads();
cout << "Número de threads = " << nthreads <<endl;
}
应用了更改的正在运行的解决方案:
#include <omp.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int main (int argc, char *argv[])
{
float total = 0.0;
#pragma omp parallel num_threads(4)
{
#pragma omp master
{
int nthreads = omp_get_num_threads();
cout << "Número de threads = " << nthreads <<endl;
}
#pragma omp barrier
#pragma omp for reduction(+:total)
for (int i=0; i < 1000; i++)
total = total + i*1.0;
}
cout << "Total = " <<total << endl;
return 0;
}
输出:
Número de threads = 4
Total = 499500
关于c++ - OpenMP 返回错误结果,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/65993529/
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