OpenMP 加上 unordered_map<string,double> 上的缩减

Question

我想并行化一个更新 unordered_map 值的 for 循环：

unordered_map<string,double> umap {{"foo", 0}, {"bar", 0}};

#pragma omp parallel for reduction(my_reduction:umap)
for (int i = 0; i < 100; ++i)
{
    // some_string(i) would return either "foo" or "bar"
    umap[some_string(i)] += some_double(i);
}

因此，不会在 unordered_map 中创建新条目，只会用总和更新现有条目。

In this answer 用户声明的归约是为向量的情况定义的。在 unordered_map 的情况下，是否可以类似地定义用户声明的减少？

Answer 1

可以使用与您链接的答案中采用的方法类似的方法来完成。我们面临的一个问题是std::transform 在地图方面使用了一条不幸的线。

//GCC version, but the documentation suggests the same thing. 
*__result = __binary_op(*__first1, *__first2); 

由于地图存储类型std::pair<const T1, T2>（即第一个必须始终为const，您不能修改键），这会导致错误，因为operator=在这种情况下被删除。

出于这个原因，我们最终不得不自己编写整个事情（下面的答案可能会更简洁，我只是硬编码了你的类型......）。

我们可以从std::transform (look at example implementation 2) 的示例开始并修改有问题的部分，但是@Zulan 在 cmets 中提出了一个很好的观点，即同时遍历无序映射可能不是一个好主意（因为它们是，根据定义，未排序）。虽然复制构造函数保留顺序可能有一定意义，但标准似乎无法保证这一点（至少我在任何地方都找不到），因此std::transform 采用的方法变得非常无用。

我们可以通过稍微不同的缩减来解决这个问题。

#include <unordered_map>
#include <string>
#include <iostream>
#include <utility>

void reduce_umaps(\
    std::unordered_map<std::string, double>& output, \
    std::unordered_map<std::string, double>& input)
{
    for (auto& X : input) {
      output.at(X.first) += X.second; //Will throw if X.first doesn't exist in output. 
    }
}

#pragma omp declare reduction(umap_reduction : \
    std::unordered_map<std::string, double> : \
    reduce_umaps(omp_out, omp_in)) \
    initializer(omp_priv(omp_orig))

using namespace std;

unordered_map<string, double> umap {{"foo", 0}, {"bar", 0}};

string some_string(int in) {
    if (in % 2 == 0) return "foo";
    else return "bar";
}

inline double some_double(int in) {
    return static_cast<double>(in);
}

int main(void) {
#pragma omp parallel for reduction(umap_reduction:umap)
for (int i = 0; i < 100; ++i) {
        umap.at(some_string(i)) += some_double(i);
    }
    std::cerr << umap["foo"] << " " << umap["bar"] << "\n";
    return 0;
}

您也可以将其概括为允许在并行循环中添加键，但这不会很好地并行化，除非添加的键的数量仍然远小于您增加值的次数。

作为最后的附注，我用umap.at(some_string(i)) 替换了umap[some_string(i)]，以避免意外添加元素，就像在 cmets 中建议的那样，但find 并不是最实用的功能。