我需要帮助理解这个 openMP 示例

Posted 2023-02-22

【中文标题】我需要帮助理解这个 openMP 示例

【英文标题】：I need help understanding this openMP example

【发布时间】：2015-01-26 07:09:36

【问题描述】：

我从 openMP 开始，我想并行化这部分代码：

for (i=0 ;i<n ;i++) 
    for (j=1 ;j<n ;j++)  
       A[i][j]+=A[i][j-1];

我找到了这个答案：

#pragma omp parallel for private(i, j) shared(A, n)
for (i = 0; i < n; ++i) 
  for (j = 1; j < n; ++j)  
    A[i][j] += A[i][j-1];

我有一些问题：

为什么i是私有的而不是共享的？ 关于这个答案，如果我有 4 个线程，所以每个线程执行相同的代码，我不明白如何获得与顺序代码相同的结果？

线程如何完成这项工作？我需要你的帮助。

【参考方案1】：

为什么是 i 私有而不共享？

变量i 和j 对于每个线程都是私有的，因为它们是循环计数器。每个线程都必须与其他线程分开跟踪它在做什么。如果i 或j 在线程之间共享，那么每个线程都会更新它们并扰乱其他线程的执行。

如果我有 4 个线程，所以每个线程执行相同的代码，我不明白如何获得与顺序代码相同的结果？

每个线程执行相同的代码行，但使用不同的变量。 OpenMP 的“for”指令有助于在线程之间自动分配迭代，以便每个线程在for 循环中获得不同的起始值i 和不同的结束值。所以更像是每个线程在循环内部获得相同的代码，但循环初始化和结束条件不同。所有它们一起（如果编程正确）将给出与顺序实现相同的最终结果。

当然，要使其工作，循环必须是可并行化的。如果循环的每次迭代都依赖于先前迭代计算的结果，那么它就不能并行运行。在这种情况下，您需要重写循环，以便每次迭代都可以独立运行。

【讨论】：

我的意思是两种情况下最终的结果都是一样的：（1）顺序执行； (2) 每个线程执行一组迭代。

但是，您的示例不可并行化，并且并行运行程序的结果是未定义的（想想：“如果我改变迭代的执行顺序，结果会改变吗？”）。一个可行的例子是：#pragma omp parallel for private(i, j) shared(A, n) for (i = 0; i

@David 如果您阅读了有关race conditions 和loop-carried dependences 的信息，也许您会明白我的意思。在编写并行程序之前，您需要了解这两个关键概念。

【参考方案2】：

我从来没有使用过 omp，但你的问题让我很好奇。我希望本文档对您有所帮助。这对我很有帮助。 https://computing.llnl.gov/tutorials/openMP/#Exercise1