Question

我正在使用OpenMP和MPI来并行化c中的一些矩阵运算。在矩阵上运行的一些函数是用Fortran编写的。 Fortran函数需要传递一个缓冲区数组，该数组仅在函数内部使用。目前我在每个并行部分分配缓冲区，类似于下面的代码。

int i = 0;
int n = 1024; // Actually this is read from command line
double **a = createNbyNMat(n);
#pragma omp parallel
{
    double *buf;
    buf = malloc(sizeof(double)*n);
#pragma omp for
    for (i=0; i < n; i++)
    {
        fortranFunc1_(a[i], &n, buf);
    }
    free(z);
}

// Serial code and moving data around in the matrix a using MPI

#pragma omp parallel
{
    double *buf;
    buf = malloc(sizeof(double)*n);
#pragma omp for
    for (i=0; i < n; i++)
    {
        fortranFunc2_(a[i], &n, buf);
    }
    free(z);
}

// and repeat a few more times.

我知道可以使用类似于下面的代码的方法来避免重新分配缓冲区，但我很好奇是否有更简单的方法或OpenMP中的一些内置功能来处理这个问题。无论是否在我们正在编译的系统中存在OpenMP，能够在没有大量编译器指令的情况下编译代码将会很高兴。

double **buf;
buf = malloc(sizeof(double*) * num_openmp_threads);
int i = 0;
for (i = 0; i < num_openmp_threads; ++i)
{
    buf[i] = malloc(sizeof(double) * n);
}

// skip ahead

#pragma omp for
for (i=0; i < n; i++)
{
    fortranFunc1_(a[i], &n, buf[current_thread_num]);
}

Answer 1

可以使用线程私有变量来完成它。这些内容会持续到后续parallel个区域：

void func(...)
{
   static double *buf;
   #pragma omp threadprivate(buf)

   #pragma omp parallel num_threads(nth)
   {
       buf = malloc(n * sizeof(double));
       ...
   }

   #pragma omp parallel num_threads(nth)
   {
       // Access buf here - it is still allocated
   }

   #pragma omp parallel num_threads(nth)
   {
       // Free the memory in the last parallel region
       free(buf);
   }
}

这里有几点需要注意。首先，分配buf的线程数应该与解除分配它的线程数相匹配。此外，如果中间存在并行区域并且它们与较大的团队一起执行，则可能不会在所有团队中分配buf。因此，建议您禁用OpenMP的动态团队规模功能，或者只使用上面显示的num_threads子句来修复每个并行区域的线程数。

其次，局部变量只有在静态时才能成为线程私有的。因此，此方法不适用于递归函数。

即使禁用了OpenMP支持，代码也应该按预期编译和工作。

OpenMP中可重用的私有动态分配数组

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