如何在 OpenMP 中并行化数组缩减？-C++-PHP中文网

如何在 OpenMP 中并行化数组缩减？

Susan Sarandon

发布： 2024-12-07 03:13:10

原创

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How Can Array Reduction be Parallelized in OpenMP?

在 OpenMP 中对数组进行归约

无法在 OpenMP 中直接对数组执行归约。但是，还有其他方法可以实现数组缩减并行性。

第一种方法：私有数组和关键部分

此方法为每个线程创建数组的私有副本。每个线程填充其私有数组，并使用临界区将结果合并到最终数组中。

int A[] = {84, 30, 95, 94, 36, 73, 52, 23, 2, 13};
int S[10] = {0};

#pragma omp parallel
{
    int S_private[10] = {0};
    
    #pragma omp for
    for (int n = 0; n < 10; ++n) {
        for (int m = 0; m <= n; ++m) {
            S_private[n] += A[m];
        }
    }
    
    #pragma omp critical
    {
        for(int n = 0; n < 10; ++n) {
            S[n] += S_private[n];
        }
    }
}

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第二种方法：数组扩展和线程无关累加

此方法创建一个跨越所有线程的扩展数组。每个线程填充数组的其部分，然后在不使用临界区的情况下合并结果。如果在多插槽系统上不小心使用，此方法可能会出现缓存问题。

int A[] = {84, 30, 95, 94, 36, 73, 52, 23, 2, 13};
int S[10] = {0};
int *S_private;

#pragma omp parallel
{
    const int nthreads = omp_get_num_threads();
    const int ithread = omp_get_thread_num();

    #pragma omp single 
    {
        S_private = new int[10 * nthreads];
        for(int i = 0; i < (10 * nthreads); i++) S_private[i] = 0;
    }
    #pragma omp for
    for (int n = 0; n < 10; ++n)
    {
        for (int m = 0; m <= n; ++m){
            S_private[ithread * 10 + n] += A[m];
        }
    }
    #pragma omp for
    for(int i = 0; i < 10; i++) {
        for(int t = 0; t < nthreads; t++) {
            S[i] += S_private[10 * t + i];
        }
    }
}
delete[] S_private;

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