OpenMP 没有给出正确的结果和不同的时间

Posted 2023-02-19

【中文标题】OpenMP 没有给出正确的结果和不同的时间

【英文标题】：OpenMP doesn't give right result and different time

【发布时间】：2022-01-22 12:55:02

【问题描述】：

我是 OpenMP 的新手，现在我正在研究 atomic 的用法。每次跑步我都有不同的结果和时间。有时大约一分钟，有时大约 19 秒。

下面是我的代码：

#include <iostream>
#include<iomanip>
#include<cmath>
#include<omp.h>
#include"KiTimer.h"

int main() 

    using namespace std;

    const int NUM_REPEAT = 100000000;
    KiTimer timer;
    timer.MakeTimer(0, "ADD");
    timer.Start();

    double sum = 0., x = 0.;
#pragma omp parallel
    
#pragma omp single
        cout << "Thread num：" << omp_get_num_threads() << endl;
#pragma omp for private(x)
        for (int i = 0; i < NUM_REPEAT; i++) 
            x = sqrt(i);
#pragma omp atomic
            sum += x;
        
    

    cout << setprecision(20) << "total:" << sum << endl;
    timer.Stop();
    timer.Print();
    return 0;

以下是三个不同测试运行的结果：

第一个结果：

第二个结果：

第三个结果：

【问题讨论】：

浮点加法有精度损失。

不要使用原子。您的 for 循环应标记为 reduction(+:sum)。

好的，谢谢。我想我明白了。

您可以将运行结果包含为文本（在代码块中），而不是文本的屏幕截图。

好的，我接下来改进

【参考方案1】：

用OMP求和的正确方法是：

#pragma omp for reduction(+:sum)

而不是

#pragma omp for private(x)
...
#pragma omp atomic

据我所知，原子子句在执行过于频繁时会增加很大的开销（实际上就是这样）。

另外，x的范围可以大大缩小，简化代码：不需要使用private。

关于不同的结果，这是正常的，因为您在不同的执行中以不同的顺序添加浮点数。用小数操作大数时问题更大，因为它们需要在操作时进行归一化并且会降低精度。双打的情况下，精度是15位，所以如果你加1000000000000000 + 1，结果还是1000000000000000，即使你做了很多次。

【讨论】：

谢谢你的回答，加深了我的理解。