Question

请考虑以下代码段：

#include <map>

class A {
    static std::map<int,int> theMap;
#pragma omp threadprivate(theMap)
};

std::map<int,int> A::theMap;

使用OpenMP进行编译失败，并显示以下错误消息：

$ g++ -fopenmp -c main.cpp 
main.cpp:5:34: error: ‘threadprivate’ ‘A::theMap’ has incomplete type

我不明白这一点。我可以在没有#pragma指令的情况下编译，这应该意味着std::map 不不完整。如果Map是基本类型（double，int ...），我也可以编译。

如何制作全局静态std::map threadprivate？

Answer 1

这是编译器限制。英特尔C / C ++编译器支持threadprivate上的C ++类，而gcc和MSVC目前不支持。

例如，在MSVC（VS 2010）中，您将收到此错误（我删除了该类）：

static std::map<int,int> theMap;
#pragma omp threadprivate(theMap)

error C3057: 'theMap' : dynamic initialization of 'threadprivate' symbols is not currently supported

所以，解决方法非常明显，但很脏。您需要创建一个非常简单的线程本地存储。一个简单的方法是：

const static int MAX_THREAD = 64;

struct MY_TLS_ITEM
{
  std::map<int,int> theMap;
  char padding[64 - sizeof(theMap)];
};

__declspec(align(64)) MY_TLS_ITEM tls[MAX_THREAD];

请注意，我填充的原因是为了避免false sharing。我假设现代Intel x86处理器的64字节高速缓存行。 __declspec(align(64))是MSVC扩展，结构位于64的边界上。因此，tls中的任何元素都将位于不同的缓存行上，从而不会产生错误共享。海湾合作委员会有__attribute__ ((aligned(64)))。

要访问这个简单的TLS，您可以这样做：

tls[omp_get_thread_num()].theMap;

当然，你应该在一个OpenMP并行结构中调用它。好处是OpenMP在[0，N）中提供了抽象的线程ID，其中N是最大线程数。这样可以实现快速简单的TLS实现。通常，来自操作系统的本机TID是任意整数。因此，您通常需要一个哈希表，其访问时间比简单数组长。

Answer 2

不完整类型错误是编译器中的错误，可以通过在threadprivate指令之前实例化std::map<int,int>来解决。但是一旦你解决了这个问题，GCC 4.7仍然不支持threadprivate变量的动态初始化。这将在GCC 4.8中得到支持。

Answer 3

将为每个线程复制任何threadprivate。我通过创建一个静态对象（类不需要是静态的，只是实例化的对象必须是静态的）来完成这个。也许这就是你想要的？

现在考虑是否希望在线程之间共享类的某些成员。只使类的某些成员静态意味着如果每个线程实例化该对象，那么我们应该仅复制静态部分（因为它的threadprivate）而不是整个对象（不复制共享内存）。这将需要一个对象使所有内容和所有其他对象具有更小的尺寸（不重新存储共享内存），但仍然具有对共享内存的引用，这很坦率地说没有意义。

作为建议，请自己创建两个类，一个是严格（线程）私有数据，另一个是共享数据。

在C ++ STL类型的静态实例上使用OpenMP threadprivate指令

3 个答案: