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，如果您有一个共享（甚至全局）变量被多个线程重复读取（而不是写入），会不会降低性能？ 我知道，如果他们正在写变量，这将是不正确的。 我只问只读问题-如果多个线程重复读取同一个变量，是否会有潜在的性能成本？

Answer 1

如果该变量（更精确的内存位置）仅由所有线程读取，则从正确性和性能方面来说，您基本上都可以。 缓存协议具有“共享”状态-因此该值可以缓存在多个内核上。

但是，您还应该避免将数据写入变量所在的同一缓存行，因为这会使其他内核的缓存无效。 同样在NUMA系统上，您还必须考虑读取某些内核/线程的某些内存区域可能更昂贵。

Answer 2

如果您只是阅读，那么就没有安全问题。 一切都会正常。 根据定义，您没有竞赛条件 。 您无需进行任何锁定，因此不会发生高争用问题。 您可以使用Clang ThreadSanitizer在运行时测试线程安全性。

另一方面，还有一些性能问题需要注意。 通过使每个线程（最好是所有线程）一次访问一堆在内存中连续的数据，来避免错误共享 。 这样，当CPU缓存加载数据时，不需要每次都访问多次内存。 与访问CPU缓存相比，访问内存被认为非常昂贵（至少要慢几百倍）。

祝好运！