Question

我用C ++方法创建了数字的dividors。第二步是在c ++中使用openmp。不幸的是，我无法理解为什么我的函数doStuff抛出memory error。可能问题是线程和我在所有线程停止之前检查数组..有人可以帮助我吗？

无需阅读我的所有程序，问题出在doStuff()

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#include "omp.h"

using namespace std;

vector<int> dividors;
int NUMBER = 1000;

bool ifContains(vector<int> element, int dividedNumber)
{
    for(int i=0; i<dividors.size(); i++)
    {
        if(dividors[i] == dividedNumber)
            return true;
    }

    return false;
}

void doStuff()
{
    int sqr = (int) sqrt(NUMBER);
    int sqrp1 = sqr + 1;

    #pragma omp parallel
    {
    #pragma omp for nowait
        for (int i = 1; i < sqrp1; i++)
        {
            if (NUMBER % i == 0)
            {
                if (!ifContains(dividors, i))
                    dividors.push_back(i);

                int dividednumber = NUMBER / i;

                if (!ifContains(dividors,dividednumber))
                    dividors.push_back(dividednumber);
            }
        }


        sort(dividors.begin(), dividors.end());

        #pragma omp for nowait
        for (int i = 0; i < dividors.size(); i++)
        {
            cout << dividors[i] << "\r\n";
        }

    }
}

int main()
{
    doStuff();
    return 0;
}

我也试过这个，但它不起作用

void doStuff()
{
    int sqr = (int) sqrt(NUMBER);
    int sqrp1 = sqr + 1;

    #pragma omp parallel
    {
        #pragma omp for
        for (int i = 1; i < sqrp1; i++)
        {

            if (NUMBER % i == 0)
            {
                if (!ifContains(dividors, i))
                    dividors.push_back(i);

                int dividednumber = NUMBER / i;

                if (!ifContains(dividors,dividednumber))
                    dividors.push_back(dividednumber);
            }
        }



        #pragma omp single
        sort(dividors.begin(), dividors.end());

        #pragma omp single
        for (int i = 0; i < dividors.size(); i++)
        {
            cout << dividors[i] << "\r\n";
        }

    }
}

Answer 1

我在gdb中运行了你的代码，并且在dividors.push_back(...)的调用中随机崩溃了。这似乎是竞争条件，原因是您一次从多个线程更改dividors向量，在这个意义上，std::vector类不是线程安全的。请参阅std::vector, thread-safety, multi-threading。

您需要做的是确保在另一个线程更改或读取时没有线程更改向量。这适用于在每个线程上对其进行排序。在#pragma omp single中执行，只需要对其进行一次排序，尤其是不能同时排序多个线程。

Answer 2

有几种方法可以解决这个问题。最简单的就是使用ordered子句。请参阅下面的代码。但是，这消除了一些并行性。更好的方法是在并行块内声明prviate dividors向量（我称之为dividors_private），以便每个线程获得它自己的私有版本，然后写入临界块中的dividors向量。排序是在私有向量上并行完成的。最终排序是在dividors中在一个线程中完成的，但由于其中大部分已经排序，因此速度很快。请参阅下面的第二个代码：

已订购代码的版本：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#include "omp.h"

using namespace std;

vector<int> dividors;
int NUMBER = 1000;

bool ifContains(vector<int> dividors, int dividedNumber)
{
    for(int i=0; i<dividors.size(); i++)
    {
        if(dividors[i] == dividedNumber)
            return true;
    }

    return false;
}

void doStuff()
{
    int sqr = (int) sqrt(NUMBER);
    int sqrp1 = sqr + 1;

    #pragma omp parallel
    {
        #pragma omp for ordered
        for (int i = 1; i < sqrp1; i++)
        {

            if (NUMBER % i == 0)
            {
                #pragma omp ordered 
                {
                    dividors.push_back(i);
                    if (!ifContains(dividors, i))
                        dividors.push_back(i);

                    int dividednumber = NUMBER / i;

                    if (!ifContains(dividors, dividednumber))
                        dividors.push_back(dividednumber);
                }
            }
        }

    }
    sort(dividors.begin(), dividors.end());  
    for (int i = 0; i < dividors.size(); i++)
    {
        cout << dividors[i] << "\r\n";
    }
}

int main()
{
    doStuff();
    return 0;
}

使用私有dividors向量的代码版本

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#include "omp.h"

using namespace std;

vector<int> dividors;
int NUMBER = 1000;

bool ifContains(vector<int> dividors, int dividedNumber)
{
    for(int i=0; i<dividors.size(); i++)
    {
        if(dividors[i] == dividedNumber)
            return true;
    }

    return false;
}

void doStuff()
{
    int sqr = (int) sqrt(NUMBER);
    int sqrp1 = sqr + 1;

    #pragma omp parallel
    {
        vector<int> dividors_private;
        #pragma omp for nowait
        for (int i = 1; i < sqrp1; i++)
        {

            if (NUMBER % i == 0)
            {

                dividors_private.push_back(i);
                //printf("i %d\n", i);
                if (!ifContains(dividors_private, i))
                    dividors_private.push_back(i);

                int dividednumber = NUMBER / i;

                if (!ifContains(dividors_private, dividednumber))
                    dividors_private.push_back(dividednumber);
            }
        }
        sort(dividors_private.begin(), dividors_private.end());
        #pragma omp critical
        {
            dividors.insert(dividors.end(), dividors_private.begin(), dividors_private.end());
        }
    }
    sort(dividors.begin(), dividors.end()); 
    for (int i = 0; i < dividors.size(); i++) 
    {
        cout << dividors[i] << "\r\n";
    }
}

int main()
{
    doStuff();
    return 0;
}

运行方法并等待完成所有for循环openmp

2 个答案: