带有 OpenMP 的 Fortran 模块

Question

在我看来，可用于跨子例程保存全局变量的 Fortran 模块在使用 OpenMP 时效果不一样。这是一个例子：

main.f90

program main
   use mod
   implicit none
!$OMP PARALLEL private(a)
!$OMP DO
   do i=1,10
      a=i-1
      print*,"a =",a
      call echo
      print*,"b =",b
   enddo
!$OMP END DO
!$OMP END PARALLEL
end program main

echo.f90

subroutine echo
   use mod
   implicit none
   b=a+1
   !print *,a,"+1=",b
end subroutine echo

mod.f90

module mod
   integer:: i,a,b
end module mod

现在，如果您在没有 OpenMP 的情况下编译并运行它，您将得到：

a =           0
b =           1
a =           1
b =           2
a =           2

.......等等。这就是您所期望的

但是，如果您使用 openMP 进行编译，您会得到：

a =           7
b =           1
a =           6
b =           1
a =           8

.......等等。这不是我想要的。我知道 echo 子例程从模块获取 'a'，而不是线程拥有的私有 'a'。除了将其作为参数传递之外，还有什么方法可以做到这一点吗？我的模块中有很多变量，这会很乏味。

Answer 1

在过程中 echo、a 和 b 是在区域中引用但在构造中不引用的变量 - 执行明智它们出现在匹配 !$OMP PARALLEL 和 !$OMP END PARALLEL 指令，但在源代码方面他们没有。由于它们是模块变量，并且在没有相反指令的情况下，OpemMP 4.0 标准的 2.14.1.2 中的数据共享属性规则指定过程中的那些变量是共享的。

因此，您的示例代码存在数据竞争，多个线程在 echo 子例程内写入 b，但没有同步。

您可以在模块中使用THREADPRIVATE 指令来更改那些模块变量的数据共享属性。您需要同时删除 a 的私有规范。

在长运行中，一个更好的方法可能是使程序中的信息流对代码的 reader 明确（代码编写者可以更灵活地配置），通过将信息作为参数传递（可能捆绑在派生类型中）而不是通过使用全局（模块）变量隐藏这些流。

带有 OpenMP 的 Fortran 模块

Fortran Modules with OpenMP

fortran

openmp