OpenMP：如何在每个线程中利用递归函数？

Posted 2023-02-22

【中文标题】OpenMP：如何在每个线程中利用递归函数？

【英文标题】：OpenMP: How to utilize recursive function in each thread?

【发布时间】：2016-03-24 22:20:09

【问题描述】：

#include <stdio.h>
#include<array>
#include<vector>
#include <omp.h>

std::vector<int> pNum;
std::array<int, 4> arr;
int pGen(int);
int main()

    pNum.push_back(2);
    pNum.push_back(3);
    pGen(10);
    for (int i = 0; i < pNum.size(); i++)
    
        printf("%d \n", pNum[i]);
    
    printf("top say: %d", pNum.size());
    getchar();

int pGen(int ChunkSize)

    //
    if (pNum.size() == 50) return 0;
    int i, k, n, id;
    int state = 0;

        //
#pragma omp parallel for schedule(dynamic) private(k, n, id) num_threads(4)
        for (i = 1; i < pNum.back() * pNum.back(); i++)
        
            //
            id = omp_get_thread_num();
            n = pNum.back() + i * 2;
            for (k = 1; k < pNum.size(); k++)
            
                //
                if (n % pNum[k] == 0) break;
                if (n / pNum[k] <= pNum[k])
                
                    //
#pragma omp critical
                    
                        //
                        if (state == 0)
                        
                            //
                            state = 1; pNum.push_back(n); printf("id: %d; number: %d \n", id, n); pGen(ChunkSize);  break;
                        
                    
                   
            
            if (state == 1) break;
        

这是我上面的代码。我正在尝试使用 openMP 调度为每个动态、静态和引导找到前 50 个素数。我从动态开始。不知何故，我意识到我必须使用递归函数，因为我不能使用 do - 在并行结构中。

当我调试上面的代码时，控制台立即打开和关闭，我只能看到“id:0, number:5”和一个“error: blablabla(something)”

奇怪的是我从来没有得到 getchar() 并输出我用来存储素数的向量。我认为这是关于递归函数。还有其他理论吗？

编辑：我碰巧发现了错误： this is the error

【问题讨论】：

@HighPerformanceMark，因为 OP 正在使用 Visual Studio（从链接的屏幕截图中可以看出），她/他被 OpenMP 2.0 卡住了，所以没有明确的任务。

是的，我正在使用 VS。有没有关于openMP的详细教程网页。我找不到任何深入而详细的例子。另外，我可以在VS中增加openMP的错误记录和抛出功能吗？

这越来越有趣了。我添加了 omp_set_nested(1);因为我使用嵌套循环，现在只有 thread_0 正确生成 50 个素数并抛出此错误：'Fatal User Error 1002:'#pragma omp barrier'不正确地嵌套在工作共享结构中'......我没有在任何地方使用屏障在代码中。我开始觉得 VS 惹我了。

如果您只寻找 50 个素数，那么 OpenMP 中隐含的线程创建等开销将永远无法恢复！所以你的序列号会更快...

【参考方案1】：

我不知道这对您的算法是否重要，但由于您在主循环期间在pNum 向量中添加数字，pNum.back() 将随着迭代而改变。因此，并行循环的边界将在循环本身期间发生变化：for (i = 1; i < pNum.back() * pNum.back(); i++)

OpenMP 不支持此功能。只有在 Canonical Loop Form 中的循环才能与 OpenMP 并行化。该链接详细解释了它，但它归结为您应该在进入循环之前知道并修复边界：

lb 和 b：与 var 的类型兼容的类型的循环不变表达式

因此，您的代码具有未定义的行为。它可能会或可能不会编译，可能会或可能不会运行，并且可以给出任何结果（或者只是重新格式化您的硬盘）。

如果pNum.back() 在迭代中演化并不重要，那么您可以简单地在循环之前对其进行评估，并将此值用作for 语句中的上限。但如果它很重要，那么您将不得不找到另一种方法来并行化您的循环。

最后，附注：此算法使用嵌套并行，但您并没有明确允许这样做，因为嵌套并行默认禁用，只有最外层对 pGen() 的调用会生成 OpenMP 线程。