多個OpenMP線程讀取（不寫入）共享變量的性能成本？

Question

在OpenMP（我使用的是C ++）中，如果您有一個共享（甚至全局）變量被多個線程重復讀取（而不是寫入），會不會降低性能？ 我知道，如果他們正在寫變量，這將是不正確的。 我只問只讀問題-如果多個線程重復讀取同一個變量，是否會有潛在的性能成本？

Answer 1

如果該變量（更精確的內存位置）僅由所有線程讀取，則從正確性和性能方面來說，您基本上都可以。 緩存協議具有“共享”狀態-因此該值可以緩存在多個內核上。

但是，您還應該避免將數據寫入變量所在的同一緩存行，因為這會使其他內核的緩存無效。 同樣在NUMA系統上，您還必須考慮讀取某些內核/線程的某些內存區域可能更昂貴。

Answer 2

如果您只是閱讀，那么就沒有安全問題。 一切都會正常。 根據定義，您沒有競賽條件 。 您無需進行任何鎖定，因此不會發生高爭用問題。 您可以使用Clang ThreadSanitizer在運行時測試線程安全性。

另一方面，還有一些性能問題需要注意。 通過使每個線程（最好是所有線程）一次訪問一堆在內存中連續的數據，來避免錯誤共享 。 這樣，當CPU緩存加載數據時，不需要每次都訪問多次內存。 與訪問CPU緩存相比，訪問內存被認為非常昂貴（至少要慢幾百倍）。

祝好運！