c - 为什么这段使用openmp计算Pi值的代码每次给出的答案(最后几个 float )都略有不同？

Question

这是我使用openmp的解决方案，该解决方案用于并行化计算Pi的代码。 Pi的浮点值每次执行时都会改变。有人可以解释为什么吗？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <omp.h>

#define THREAD_NUM 20

static long num_steps = 100000;
double step;

int main(){

    int i;
    double x; 
    double pi;
    double sum = 0.0;
    double t1 = 0.0;
    double t2 = 0.0;

    step = 1.0/(double) num_steps;
    omp_set_num_threads(THREAD_NUM);
    t1 = omp_get_wtime();

    #pragma omp parallel
    {
        double p_sum = 0.0;

        #pragma omp for
        for(i=0; i<num_steps; i++){
    
            x = (i+0.5)*step;
            p_sum = p_sum + 4.0/(1.0+x*x);
        }

        #pragma omp atomic
        sum += p_sum;
    }

    t2 = omp_get_wtime();
    pi = step*sum;

    printf("value of pi = %lf\n", pi);
    printf("time = %lf ms\n", (t2-t1)*1000);
}

Answer 1

浮点加法既不是关联的也不是可交换的!这意味着您获得的确切值取决于p_sum/sum组件的添加顺序。要精确地理解为什么您必须了解浮点加法在实际中是如何工作的。我建议阅读What Every Computer Scientist should Know About Floating-Point Arithmetic。