在 OpenMP for 循环中调用函数

Question

刚刚开始使用 OpenMP。我想知道是否有可能在调用外部函数的 for 循环中运行一个 OpenMP 并行 for，它本身不调用任何其他函数。我输入了一些简化的代码来说明我的观点：

#pragma omp parallel for
for(span=0;span<info.nospanelement;span++)
{
    some_function(info,wakePtr[time][span],P,w_ind,1);

    //additions to be done each repeat
    w_wake[0] += w_ind[0];
    w_wake[1] += w_ind[1];
    w_wake[2] += w_ind[2];
}

我知道我需要在调用中添加更多内容，但是这个 openMp 循环在技术上可以工作吗？

Answer 1

您必须永远让不同的线程在没有适当同步的情况下写入相同的变量，以避免竞争条件。

在你的程序中，多个线程读取一个变量的同一个值，然后每个线程向它添加另一个值，然后所有线程都写入结果在相同的位置 ，因此许多计算会被覆盖并且不会加起来成为最终结果。因此，您的程序计算的结果低于正确值（顺便说一下，您应该准确说明您的程序的结果与您预期的结果有何不同）。

一个简单但低效的解决方法是使用原子加法：

#pragma omp parallel for
    for(span=0;span<info.nospanelement;span++) {
        some_function(info,wakePtr[time][span],P,w_ind,1);

        //additions to be done each repeat
#pragma omp atomic
    w_wake[0] += w_ind[0];
#pragma omp atomic
    w_wake[1] += w_ind[1];
#pragma omp atomic
    w_wake[2] += w_ind[2];
}

一种更有效的并行求和方法是让每个线程在私有变量中累加值（只能被该线程看到），从而获得部分求和。

#pragma omp parallel 
{
    int wake0 = wake1 = wake2 = 0; // private variables

    #pragma omp for
    for(span=0;span<info.nospanelement;span++)
    {
        some_function(info,wakePtr[time][span],P,w_ind,1);

        //additions to be done each repeat
        wake0 += w_ind[0];  // accumulate in private variable
        wake1 += w_ind[1];
        wake2 += w_ind[2];
    }
// now we're out of the loop but still inside the parallel region
// so, let's add up the partial sums
#pragma omp atomic
    w_wake[0] += wake0;
#pragma omp atomic
    w_wake[1] += wake1;
#pragma omp atomic
    w_wake[2] += wake2;
}

让 OpenMP 管理缩减操作通常更好，但如果您需要将结果存储在数组中，您自己这样做可能更容易。

另一方面，如果您真的不需要数组，那么您可以简单地这样做：

int wake0 = wake1 = wake2 = 0; // SHARED variables this time
#pragma omp parallel for reduction(+ : wake0, wake1, wake2)
{
    for(span=0;span<info.nospanelement;span++)
    {
        some_function(info,wakePtr[time][span],P,w_ind,1);

        //additions to be done each repeat
        wake0 += w_ind[0];  // accumulate in private variable
        wake1 += w_ind[1];
        wake2 += w_ind[2];
    }
}

在 OpenMP for 循环中调用函数

Call a function inside an OpenMP for loop

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