多个OpenMP线程读取（不写入）共享变量的性能成本？

Question

在OpenMP（我使用的是C ++）中，如果你有一个共享（甚至全局）变量被多个线程重复读取（不是写入），是否会有性能成本？我知道如果他们写入变量，这将是不正确的。我具体要求只读 - 如果多个线程重复读取相同的变量，是否存在潜在的性能成本？

Answer 1

如果变量（更精确的内存位置）仅由所有线程读取，则在正确性和性能方面基本上都很好。缓存协议具有“共享”状态 - 因此可以将值缓存在多个核心上。

但是，您还应该避免在与变量相同的缓存行上写入数据，因为这会使其他核心的缓存无效。同样在NUMA系统上，您必须考虑为某些内核/线程读取某些内存区域可能更昂贵。

Answer 2

如果您只是阅读，那么您没有安全问题。一切都会好起来的。根据定义，您没有Race Conditions。您不需要进行任何锁定，因此不会发生high-contention个问题。您可以使用Clang ThreadSanitizer在运行时测试线程安全性。

另一方面，有一些性能问题需要注意。尝试通过使每个线程（或最好是所有线程）一次访问在内存中连续的一堆数据来避免false sharing。这样，当CPU高速缓存加载数据时，它不需要每次多次访问存储器。与访问CPU缓存相比，访问内存被认为非常昂贵（至少慢了几百倍）。

祝你好运！