在 std::vector 上的 Openmp 和缩减？

Posted 2023-05-08

【中文标题】在 std::vector 上的 Openmp 和缩减？

【英文标题】：Openmp and reduction on std::vector?

【发布时间】：2017-08-27 09:02:59

【问题描述】：

我想让这段代码并行：

std::vector<float> res(n,0);
std::vector<float> vals(m);
std::vector<float> indexes(m);
// fill indexes with values in range [0,n)
// fill vals and indexes
for(size_t i=0; i<m; i++)
  res[indexes[i]] += //something using vas[i];

在this 文章中建议使用：

#pragma omp parallel for reduction(+:myArray[:6])

在this 问题中，cmets 部分提出了相同的方法。

我有两个问题：

在编译时我不知道m，从这两个例子看来这是必需的。是这样吗？或者，如果我可以在这种情况下使用它，我必须在以下命令 #pragma omp parallel for reduction(+:res[:?]) 中用什么替换 ? ？ m 或 n? for 的索引是否与indexes 和vals 相关而不是res，特别是考虑到reduction 是在后者上完成的？

但是，如果是这样，我该如何解决这个问题？

【参考方案1】：

对特定类型的 C++ 向量进行用户声明的缩减是相当直接的：

#include <algorithm>
#include <vector>

#pragma omp declare reduction(vec_float_plus : std::vector<float> : \
                              std::transform(omp_out.begin(), omp_out.end(), omp_in.begin(), omp_out.begin(), std::plus<float>())) \
                    initializer(omp_priv = decltype(omp_orig)(omp_orig.size()))

std::vector<float> res(n,0);
#pragma omp parallel for reduction(vec_float_plus : res)
for(size_t i=0; i<m; i++)
    res[...] += ...;

1a) 在编译时不知道m 不是必需的。

1b) 您不能在std::vectors 上使用数组部分缩减，因为它们不是数组（并且std::vector::data 不是标识符）。如果可能，您必须使用n，因为这是数组部分中的元素数。

2) 只要​​您只阅读indexes 和vals，就没有问题。

编辑：原来的 initializer 更简单：initializer(omp_priv = omp_orig)。但是，如果原始副本不全为零，则结果将是错误的。因此，我建议使用更复杂的初始化程序，它总是创建零元素向量。

【讨论】：

Omp 减少断言编译器不需要在重复间接索引的情况下处理数据重叠。

@time18 我不明白你的意思。你能详细说明一下吗？每个线程都有一个res 的私有副本，因此如果存在重复的间接索引也没有问题。

@Zulan 感谢您的回答。你能看看this吗？

如果我们先将vec的大小调整为n，然后像数组一样设置元素，不定义user-declared-reduction，这样会不会涉及false-sharing而降低性能？跨度>

只是想补充一点：在parallel 区域内使用它时要小心。然后，需要 scope 子句（目前还不太支持）或循环所有线程才能获得正确的结果。