C++並發程式設計：如何使用平行函式庫（如OpenMP）？

並發程式設計透過使用多個處理器提升程式效能，OpenMP 是一個平行程式庫，提供指令支援並發任務建立和管理，包括建立並行區域、並行 for 迴圈、臨界區和屏障。

C 並發程式設計：掌握並行庫（如OpenMP）

並發程式設計基礎

並發程式設計涉及建立和管理同時執行多個任務的程序。透過利用多個處理器或處理器內核，並發程式設計可以顯著提升應用程式效能。

介紹 OpenMP

OpenMP 是一個廣泛使用的開源並行程式庫，它提供了對 C、C 和 Fortran 程式進行並行的支援。 OpenMP 提供了許多函數和指令，用於建立和管理並發任務。

OpenMP 基本指令

以下是OpenMP 的一些基本指令：

• #pragma omp parallel: 建立一個平行區域，其中程式碼將由多個執行緒並行執行。
• #pragma omp for: 建立一個並行 for 循環，其中循環迭代將由多個執行緒並行處理。
• #pragma omp critical: 建立一個臨界區，以確保一次只能有一個執行緒執行其中的程式碼區塊。
• #pragma omp barrier: 設定一個屏障，確保所有執行緒在繼續執行之前都已到達此處。

實戰案例

考慮以下C 程序，它使用OpenMP 進行並行求和：

#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;
}

結論

OpenMP 提供了一組強大的工具，用於建立和管理並行程序。透過遵循這些基本指令，您可以充分利用多處理器或多顆處理器的優勢，從而提高應用程式效能。

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