Question

我使用openMP来并行我的C ++程序。我的并行代码具有非常简单的形式

#pragma omp parallel for shared(a, b, c) private(i, result)
        for (i = 0; i < N; i++){
         result= F(a,b,c,i)//do some calculation
         cout<<i<<" "<<result<<endl;
         }

如果两个线程同时尝试写入文件，则数据会混淆。我怎么能解决这个问题？

Answer 1

OpenMP提供了pragma来帮助进行同步。 #pragma omp critical只允许一个线程在任何时间执行附加语句（互斥关键区域）。 #pragma omp ordered编译指示确保循环迭代线程按顺序进入区域。

// g++ -std=c++11 -Wall -Wextra -pedantic -fopenmp critical.cpp
#include <iostream>

int main()
{
  #pragma omp parallel for
  for (int i = 0; i < 20; ++i)
    std::cout << "unsynchronized(" << i << ") ";
  std::cout << std::endl;
  #pragma omp parallel for
  for (int i = 0; i < 20; ++i)
    #pragma omp critical
    std::cout << "critical(" << i << ") ";
  std::cout << std::endl;
  #pragma omp parallel for ordered
  for (int i = 0; i < 20; ++i)
    #pragma omp ordered
    std::cout << "ordered(" << i << ") ";
  std::cout << std::endl;
  return 0;
}

示例输出（一般每次都不同）：

unsynchronized(unsynchronized(unsynchronized(05) unsynchronized() 6unsynchronized() 1unsynchronized(7) ) unsynchronized(unsynchronized(28) ) unsynchronized(unsynchronized(93) ) unsynchronized(4) 10) unsynchronized(11) unsynchronized(12) unsynchronized(15) unsynchronized(16unsynchronized() 13unsynchronized() 17) unsynchronized(unsynchronized(18) 14unsynchronized() 19) 
critical(5) critical(0) critical(6) critical(15) critical(1) critical(10) critical(7) critical(16) critical(2) critical(8) critical(17) critical(3) critical(9) critical(18) critical(11) critical(4) critical(19) critical(12) critical(13) critical(14) 
ordered(0) ordered(1) ordered(2) ordered(3) ordered(4) ordered(5) ordered(6) ordered(7) ordered(8) ordered(9) ordered(10) ordered(11) ordered(12) ordered(13) ordered(14) ordered(15) ordered(16) ordered(17) ordered(18) ordered(19)

Answer 2

问题是：您拥有所有线程尝试访问的单个资源。必须保护这些单个资源免受并发访问（线程安全资源也这样做，对您来说是透明的;顺便说一下：here是关于std :: cout的线程安全性的一个很好的答案）。您现在可以保护这个单一资源e。 G。使用std::mutex。问题是，线程必须等待互斥锁，直到另一个线程再次返回。因此，如果F是非常复杂的函数，那么你只能从并行化中获益。

进一步的缺点：当线程并行工作时，即使使用互斥锁保护std :: in，结果也可以按任意顺序打印出来，具体取决于哪个线程可以提前运行。

如果我可以假设您希望在大于i的结果之前将F（... i）的结果用于较小的i，则要么完全放弃并行化，要么采用不同的方式：

提供一个大小为N的数组，让每个线程将结果存储在那里（array[i] = f(i);）。然后在单独的非并行循环中迭代数组。同样，如果F是一个复杂函数（对于大N），这样做是值得的。

此外：请注意，也必须创建线程，这会导致某些开销（创建线程基础结构和堆栈，在OS上注册线程，......），除非您可以重用先前在线程池中创建的某些线程...）。在决定是否要并行化时，请考虑这一点。有时，非并行计算可能会更快......

如何从不同的线程，OpenMP，C ++写入文件

2 个答案: