修改了 OpenMP 並行區域內函數的靜態變量：競爭條件？

Question

我正在處理一個大而混亂的代碼庫，我遇到了這樣的情況。

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

void problemFunction() {

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

這會產生競爭條件嗎？

Answer 1

與通常駐留在線程堆棧（私有）上的自動局部變量不同，具有靜態存儲類的局部變量駐留在進程的數據段中，因此在執行給定函數的所有線程之間共享，因此您的代碼包含競爭條件. 為了防止共享，您應該使用 OpenMP 的threadprivate構造：

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

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

這會將變量的存儲位置從數據段更改為所謂的線程本地存儲 (TLS)。 保留原來的static語義，即在函數調用之間保留值，但現在每個線程都有自己的副本。 threadprivate構造應該總是在變量聲明之后。

Answer 2

是的，這將導致執行競爭（顯然）。 為了避免，您可以使用thread_local （另見此處）變量（另外，您的函數似乎沒有必要復雜）：

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

當每個線程都有自己的變量inFunction 。 通過這種方式，您的函數適用於任何線程實現，而不僅僅是 OpenMP。