c - 为什么这段与 OpenMP 并行化的代码不能正常工作？

Question

我正在尝试将这段 C 代码与 OpenMP 并行化:

for (i = 0; i < openSetSize; i++) {
    tmpF = arrayCells[openSet[i]].f;
    if (tmpF <= arrayCells[openSet[best]].f && tmpF <= arrayCells[bestPath[0]].f){
        isThereBest = true;
        best = i;
    }
}

我这样试过:

#pragma omp parallel {
            
    int best_private = 0;
    #pragma omp for nowait
    for (int i = 0; i < openSetSize; i++) {
        double tmpF = arrayCells[openSet[i]].f;
        if (tmpF <= arrayCells[openSet[best_private]].f && tmpF <= arrayCells[bestPath[0]].f) {
            isThereBest = true;
            best_private = i;
        }
    }
            
    #pragma omp critical
    {
        if(best_private > best){
            best = best_private;
        }
    }
}

但性能一点也不令人满意(在 omp 版本上花费了更多时间)。

有没有人有更好的提示？或者知道我哪里错了吗？非常感谢

Answer 1

我看到的唯一问题是所有线程都在写入共享变量 isThereBest。

最简单的解决方案是为每个线程提供变量的私有(private)版本，就像您对变量 best 所做的那样:

#pragma omp parallel
{
    bool isThereBest_private = false;
    int best_private = 0;

    #pragma omp for nowait
    for (int i = 0; i < openSetSize; i++) {
        double tmpF = arrayCells[openSet[i]].f;
        if (tmpF <= arrayCells[openSet[best_private]].f && tmpF <= arrayCells[bestPath[0]].f) {
            isThereBest_private = true;
            best_private = i;
        }
    }

    #pragma omp critical
    {
        if ( isThereBest_private ) {
            isThereBest = true;
        if ( best_private > best ) {
            best = best_private;
        }
    }
}

但是，更简洁的解决方案是改用 reduction 子句，这会使整个 omp critical 构造变得多余:

#pragma omp parallel for reduction(||:isThereBest) reduction(max:best)
for (int i = 0; i < openSetSize; i++) {
    double tmpF = arrayCells[openSet[i]].f;
    if (tmpF <= arrayCells[openSet[best]].f && tmpF <= arrayCells[bestPath[0]].f) {
        isThereBest = true;
        best = i;
    }
}

使用 reduction 子句代替 omp critical 结构也可能会提高性能。