如何从不同的线程，OpenMP，C ++写入文件

Question

我使用openMP并行执行我的C ++程序。 我的并行代码格式很简单

#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;
         }

如果两个线程试图同时写入文件，则数据会混合在一起。 我该如何解决这个问题？

Answer 1

OpenMP提供了实用程序来帮助进行同步。 #pragma omp critical允许任何时刻（互斥关键区域）仅一个线程执行附加的语句。 #pragma omp ordered pragma确保循环迭代线程按顺序进入该区域。

// 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;
}

输出示例（通常每次都不同）：

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：您只有一个资源，所有线程都尝试访问。 必须保护这些单一资源免受并发访问（线程安全资源也这样做，只是对您透明；顺便说一句： 这是关于std :: cout线程安全的一个不错的答案）。 您现在可以使用std::mutex保护该单一资源。 然后的问题是，这些线程将不得不等待互斥体，直到另一个线程再次将其返回。 因此，只有在F是一个非常复杂的函数时，您才能从并行化中受益。

进一步的缺点：由于线程并行工作，即使使用互斥量来保护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较早运行。

如果我假设您希望在较小的i之前让F（... i）的结果在较大i的结果之前，则应该完全放弃并行化，或者以不同的方式进行：

提供一个大小为N的数组，并让每个线程将其结果存储在那里（ array[i] = f(i); ）。 然后在单独的非并行循环中遍历数组。 同样，只有在F是一个复数函数（对于N大）时，这样做才值得付出努力。

另外：请注意，也必须创建线程，这会在某些地方造成一些开销（创建线程基础结构和堆栈，在OS上注册线程，... –除非您可以重用早先在线程池中创建的某些线程... ）。 在决定是否要并行化时也要考虑这一点。 有时，非并行计算会更快...