修改了 OpenMP 并行区域内函数的静态变量：竞争条件？

Question

我正在处理一个大而混乱的代码库，我遇到了这样的情况。

#pragma omp parallel for 
for ( int i = 0; i < N; i++) {
  problemFunction();
}

void problemFunction() {

  static bool inFunction;
  if ( inFunction == true ) {
    return;
  }
  else {
    inFunction = true;
  }
}

这会产生竞争条件吗？

Answer 1

与通常驻留在线程堆栈（私有）上的自动局部变量不同，具有静态存储类的局部变量驻留在进程的数据段中，因此在执行给定函数的所有线程之间共享，因此您的代码包含竞争条件. 为了防止共享，您应该使用 OpenMP 的threadprivate构造：

void problemFunction() {
  static bool inFunction;
  #pragma omp threadprivate(inFunction)

  if ( inFunction == true ) {
    return;
  }
  else {
    inFunction = true;
  }
}

这会将变量的存储位置从数据段更改为所谓的线程本地存储 (TLS)。 保留原来的static语义，即在函数调用之间保留值，但现在每个线程都有自己的副本。 threadprivate构造应该总是在变量声明之后。

Answer 2

是的，这将导致执行竞争（显然）。 为了避免，您可以使用thread_local （另见此处）变量（另外，您的函数似乎没有必要复杂）：

void problemFunction() {
  static thread_local bool inFunction;
  inFunction = true;
}

当每个线程都有自己的变量inFunction 。 通过这种方式，您的函数适用于任何线程实现，而不仅仅是 OpenMP。