C++ Concurrent Programming: Wie verwende ich parallele Bibliotheken (wie OpenMP)?

Die gleichzeitige Programmierung verbessert die Programmleistung durch die Verwendung mehrerer Prozessoren. OpenMP ist eine parallele Programmierbibliothek, die Anweisungen zur Unterstützung der Erstellung und Verwaltung gleichzeitiger Aufgaben bereitstellt, einschließlich der Erstellung paralleler Regionen, paralleler for-Schleifen, kritischer Abschnitte und Barrieren.

C++ Concurrent Programming: Beherrschen Sie parallele Bibliotheken (wie OpenMP)

Concurrent Programming Basics

Concurrent Programming umfasst das Erstellen und Verwalten von Programmen, die mehrere Aufgaben gleichzeitig ausführen. Durch die Nutzung mehrerer Prozessoren oder Prozessorkerne kann die gleichzeitige Programmierung die Anwendungsleistung erheblich verbessern.

Wir stellen vor: OpenMP

OpenMP ist eine weit verbreitete Open-Source-Bibliothek für parallele Programmierung, die Unterstützung für die Parallelisierung von C-, C++- und Fortran-Programmen bietet. OpenMP bietet viele Funktionen und Anweisungen zum Erstellen und Verwalten gleichzeitiger Aufgaben.

Grundlegende Anweisungen für OpenMP

Hier sind einige grundlegende Anweisungen für OpenMP:

• #pragma omp parallel: Erstellen Sie einen parallelen Bereich, in dem Code von mehreren Threads parallel ausgeführt wird. #pragma omp parallel: 创建一个并行区域，其中代码将由多个线程并行执行。
• #pragma omp for: 创建一个并行 for 循环，其中循环迭代将由多个线程并行处理。
• #pragma omp critical: 创建一个临界区，以确保一次只能有一个线程执行其中的代码块。
• #pragma omp barrier
#pragma omp for: Erstellen Sie eine parallele for-Schleife, in der Schleifeniterationen von mehreren Threads parallel verarbeitet werden.

#pragma omp Critical: Erstellen Sie einen kritischen Abschnitt, um sicherzustellen, dass jeweils nur ein Thread den darin enthaltenen Codeblock ausführen kann.

#pragma omp barrier: Legen Sie eine Barriere fest, um sicherzustellen, dass alle Threads diesen Punkt erreicht haben, bevor sie mit der Ausführung fortfahren.

#include <iostream>
#include <omp.h>

int main() {
  int n = 10000000;
  int sum = 0;

  // 创建一个并行区域
  #pragma omp parallel
  {
    // 每条线程计算其部分和
    #pragma omp for reduction(+:sum)
    for (int i = 0; i < n; i++) {
      sum += i;
    }
  }

  std::cout << "总和为：" << sum << std::endl;

  return 0;
}

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