OpenMP for 循环导致错误结果

Question

我想通过部分简单代码来比较openmp的循环性能。但是结果是错误的。

我已经使用缩减来避免竞争条件，但从未奏效。

这是我的代码：感谢您的任何建议

void TestMP_1(){
    float afValueTmp[MP_TEST_NUM] = { 0 }; // MP_TEST_NUM = 10000
    float sum = 0, sumNoMP = 0;
    float fDiff = 0;
    double eTDiff = 0;
    double t0 = 0;
    double t1 = 0;

    for (int i = 0; i < MP_TEST_NUM; i++)
    {
        afValueTmp[i] = i;
    }

    t0 = (double)getTickCount();
    for (int i = 0; i < MP_TEST_NUM; i++)
    {
        for (int k = 0; k < MP_TEST_NUM; k++);  // just for delay

        sumNoMP += afValueTmp[i];   // equation 4
    }

    t0 = ((double)getTickCount() - t0) / getTickFrequency();
    t1 = (double)getTickCount();

    #pragma omp parallel for reduction( +:sum)
    for (int i = 0; i < MP_TEST_NUM; i++)
    {
        for (int k = 0; k < MP_TEST_NUM; k++);  // just for delay

        sum += afValueTmp[i];
    }

    t1 = ((double)getTickCount() - t1) / getTickFrequency();
    eTDiff = t0 - t1;   // time improve
    fDiff = sum - sumNoMP;  // check result
    printf("%.3f\n", eTDiff);
}

Answer 1

根据您所写的内容和预期的四舍五入，您的结果可能是正确的。

Answer 2

您面临浮点精度问题。请允许我详细说明：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    float myOrigNumber = 49995000;
    float myNumber = myOrigNumber + 1.;

    printf ("orig: %f new: %f diff: %f\n",
            myOrigNumber, myNumber, myNumber-myOrigNumber);
    return 0;
}

结果将是：

orig: 49995000.000000 new: 49995000.000000 diff: 0.000000

那么，+1 去哪儿了？

float类型只有7到8位有效数字。它们在哪里并不重要，因为浮点数在内部总是在 Scientific notation 中表示为 x.xxE+yy 表示法，其中 x.xx 有 24 位，而 yy 有 8 位。数字 49995001 大于 2^24 (16,777,216)，因此将四舍五入到最接近可以准确表示的数字，显然是 49995000.

这就是为什么将 double 用于 sum 会减轻您的痛苦。不过，这不是真正的解决方案。归约运算要求运算必须可交换。但是浮点数加法就不一定了：如果你把 100 乘以 49995000 加到 sum，结果会和你先加 1 和 49995000，然后再 99 乘以 1 的结果不一样：在第二种情况，以后每隔+1会向下舍入，如上所示。

OpenMP for 循环导致错误结果

OpenMP for loop cause wrong result

floating-point

openmp

reduction

visual-c++