使用OpenMP并行化功能

Question

我正在尝试并行运行代码，但是我对与openmp相关的私有/共享等东西感到困惑。 我正在使用c ++（msvc12或gcc）和openmp。

代码遍历循环，循环由一个应并行运行的块，然后是在完成所有并行处理后应运行的块组成。 并行处理的顺序无关紧要。 代码如下：

// some X, M, N, Y, Z are some constant values
const int processes = 4;
std::vector<double> vct(X);
std::vector<std::vector<double> > stackVct(processes, std::vector<double>(Y));
std::vector<std::vector<std::string> > files(processes, M)
for(int i=0; i < N; ++i)
{
  // parallel stuff
  for(int process = 0; process < processes; ++process)
  {
    std::vector<double> &otherVct = stackVct[process];
    const std::vector<std::string> &my_files = files[process];

    for(int file = 0; file < my_files.size(); ++file)
    { 
      // vct is read-only here, the value is not modified
      doSomeOtherStuff(otherVct, vct);

      // my_files[file] is read-only
      std::vector<double> thirdVct(Y);
      doSomeOtherStuff(my_files[file], thirdVct(Y));

      // thirdVct and vct are read-only
      doSomeOtherStuff2(thirdVct, otherVct, vct);
    }
  }
  // when all the parallel stuff is done, do this job
  // single thread stuff
  // stackVct is read-only, vct is modified
  doSingleTheadStuff(vct, stackVct)
}

如果对性能更好，则可以将“ doSingleThreadSuff（...）”移入并行循环，但是它需要由单个线程处理。 最内层循环中的功能顺序无法更改。

我应该如何声明#pragma omp内容才能使其正常工作？ 谢谢！

Answer 1

要并行运行for循环，只需在for循环语句上方使用#pragma omp parallel for ，并且在for循环外声明的任何变量将由所有线程共享，而在for循环内声明的任何变量对每个线程都是私有的。

请注意，如果并行执行文件IO，则可能不会看到太多的加速（如果您仅做文件IO，则几乎没有加速），除非至少有一些文件位于不同的物理硬盘驱动器上。

Answer 2

也许是这样的（请注意，这只是一个草图，我没有验证它，但是您可以理解）：

// some X, M, N, Y, Z are some constant values
const int processes = 4;
std::vector<double> vct(X);
std::vector<std::vector<double> > stackVct(processes, std::vector<double>(Y));
std::vector<std::vector<std::string> > files(processes, M)
for(int i=0; i < N; ++i)
{
    // parallel stuff
    #pragma omp parallel firstprivate(vct, files) shared(stackVct)
    {
        #pragma omp for
        for(int process = 0; process < processes; ++process)
        {
            std::vector<double> &otherVct = stackVct[process];
            const std::vector<std::string> &my_files = files[process];

            for(int file = 0; file < my_files.size(); ++file)
            {
                // vct is read-only here, the value is not modified
                doSomeOtherStuff(otherVct, vct);

                // my_files[file] is read-only
                std::vector<double> thirdVct(Y);
                doSomeOtherStuff(my_files[file], thirdVct(Y));

                // thirdVct and vct are read-only
                doSomeOtherStuff2(thirdVct, otherVct, vct);
            }
        }
        // when all the parallel stuff is done, do this job
        // single thread stuff
        // stackVct is read-only, vct is modified
        #pragma omp single nowait
        doSingleTheadStuff(vct, stackVct)
    }
}

• 我将vct和files标记为第一个私有files ，因为它们是只读的，并且我假定不应对其进行修改，因此每个线程将为其自身获取这些变量的副本。
• stackVct被标记为在所有线程之间共享，因为它们会对其进行修改。
• 最后，只有一个线程将执行doSingleTheadStuff函数，而不会强制其他线程等待。