優雅地初始化循環openmp線程

Question

我有一個for循環，使用（有點複雜）的計數器對象sp_ct來初始化一個數組。串行代碼看起來像

sp_ct.depos(0); 
for(int p=0;p<size; p++, sp_ct.increment()) { 
    in[p]=sp_ct.parable_at_basis(); 
} 

我的計數器支持並行化，因爲它可以後p增量初始化狀態，導致下面的工作代碼片段：

int firstloop=-1; 
#pragma omp parallel for \ 
     default(none) shared(size,in) firstprivate(sp_ct,firstloop) 
    for(int p=0;p<size;p++) { 
    if(firstloop == -1) { 
     sp_ct.depos(p); firstloop=0; 
    } else { 
     sp_ct.increment(); 
    } 
    in[p]=sp_ct.parable_at_basis(); 
    } // end omp paralell for 

我不喜歡因爲這混亂，它掩蓋了真正發生的事情，並且因爲它在循環中有一個不必要的分支（是的，我知道這對於運行時間可能沒有可測量的影響，因爲它是，所以可預測......）。

我寧願寫類似

#pragma omp parallel for default(none) shared(size,in) firstprivate(sp_ct,firstloop) 
    for(int p=0;p<size;p++) { 
#prgma omp initialize // or something 
    { sp_ct.depos(p); } 
    in[p]=sp_ct.parable_at_basis(); 
    sp_ct.increment(); 
    } 
    } // end omp paralell for 

這可能嗎？

Answer 1

我明白你想要做什麼，我不認爲這是可能的。我只是想寫一些我相信會達到同樣目的的代碼，並且有點乾淨，如果你喜歡它，那麼甜美！

sp_ct.depos(0); 
in[0]=sp_ct.parable_at_basis(); 
#pragma omp parallel for \ 
     default(none) shared(size,in) firstprivate(sp_ct,firstloop) 
    for(int p = 1; p < size; p++) { 
    sp_ct.increment(); 
    in[p]=sp_ct.parable_at_basis(); 
    } // end omp paralell for 

Answer 2

如果我推廣你的問題，問題是「如何執行平行部分的每個線程的初始化代碼？」，是嗎？您可以使用firstprivate子句的屬性：「給定變量的初始化或構造發生，就像在線程執行構造之前每個線程完成一次一樣」。

struct thread_initializer 
{ 
    explicit thread_initializer(
    int size /*initialization params*/) : size_(size) {} 

    //Copy constructor that does the init 
    thread_initializer(thread_initializer& _it) : size_(_it.size) 
    { 
    //Here goes once per thread initialization 
    for(int p=0;p<size;p++) 
     sp_ct.depos(p); 
    } 

    int size_; 
    scp_type sp_ct; 
}; 

然後循環可以寫成：

thread_initializer init(size); 
#pragma omp parallel for \ 
     default(none) shared(size,in) firstprivate(init) 
for(int p=0;p<size;p++) { 
    init.sp_ct.increment(); 
} 
in[p]=init.sp_ct.parable_at_basis(); 

不好的東西，你必須寫這個額外的初始化和一些代碼被移離其實際執行點之遙。好處是您可以重複使用它以及更簡潔的循環語法。

Answer 3

Riko，執行sp_ct.depos()，因此只會根據需要調用.increment()以使計數器達到傳遞的參數。然後你可以使用此代碼：

sp_ct.depos(0); 
#pragma omp parallel for \ 
     default(none) shared(size,in) firstprivate(sp_ct) 
for(int p=0;p<size;p++) { 
    sp_ct.depos(p); 
    in[p]=sp_ct.parable_at_basis(); 
} // end omp paralell for 

這個方案有一個額外的好處：你的實現只有當每個線程只接收一個塊出0 - size工作。指定schedule(static)省略塊大小時（OpenMP 4.0 Specification，章節2.7.1，第57頁），情況如此。但由於您未指定schedule，所用的時間表將取決於實施（OpenMP 4.0 Specification，章節2.3.2）。如果實現選擇使用dynamic或guided，則線程將收到多個塊，它們之間有間隙。所以一個線程可能會收到數據塊0-20，然後數據塊70-90，這會使第二個數據塊上的p和sp_ct不同步。上述解決方案與所有時間表兼容。

Answer 4

從我可以告訴你可以做到這一點，通過手動定義塊。這看起來有點像的東西，我想用感應做OpenMP中Induction with OpenMP: getting range values for a parallized for loop in OpenMP

所以，你可能想是這樣的：

#pragma omp parallel 
{ 
    const int nthreads = omp_get_num_threads(); 
    const int ithread = omp_get_thread_num(); 
    const int start = ithread*size/nthreads; 
    const int finish = (ithread+1)*size/nthreads;  
    Counter_class_name sp_ct; 

    sp_ct.depos(start); 
    for(int p=start; p<finish; p++, sp_ct.increment()) { 
     in[p]=sp_ct.parable_at_basis(); 
    } 
} 

注意，除了一些聲明和改變範圍值這個代碼幾乎是相同的到串行代碼。

此外，您不必聲明任何共享或私有。在並行塊內聲明的所有內容都是私有的，並且外部聲明的內容都是共享的你也不需要firstprivate。這使得代碼更清晰和更清晰（恕我直言）。