在 Visual Studio 2010 (OpenMP) 中并行化 for 循环答案

【问题标题】：Parallelizing a for loop in Visual Studio 2010 (OpenMP)在 Visual Studio 2010 (OpenMP) 中并行化 for 循环
【发布时间】：2012-08-20 21:53:40
【问题描述】：

我最近阅读了有关 OpenMP 的内容，并试图在我的程序中并行化一些现有的 for 循环以加快速度。但是，由于某种原因，我似乎将垃圾数据写入文件。我的意思是我没有将点 1、2、3、4 等写入我的文件，我有点 1、4、7、8 等。我怀疑这是因为我没有跟踪线程，它只会导致竞争条件？

我一直在尽可能多地阅读有关 OpenMP 的内容，因为执行多线程编程似乎是一个很好的抽象。我将不胜感激任何指针，以了解我可能做错了什么。

这是我迄今为止一直在尝试做的事情（只有相关的代码）：

#include <omp.h>

pixelIncrement = Image.rowinc/2;

#pragma omp parallel for
for (int i = 0; i < Image.nrows; i++ )
   {
      int k =0;
      row     = Image.data + i * pixelIncrement;

      #pragma omp parallel for
      for (int j = 0; j < Image.ncols; j++)
      {
          k++; 
          disparityThresholdValue = row[j];  
                 // Don't want to save certain points
             if ( disparityThresholdValue < threshHold)
             {       
                // Get the data points
                x = (int)Image.x[k]; 
                y = (int)Image.y[k]; 
                z = (int)Image.z[k]; 
                grayValue= (int)Image.gray[k];      

                cloudObject->points[k].x = x;
                cloudObject->points[k].y = y;
                cloudObject->points[k].z = z;
                cloudObject->points[k].grayValue = grayValue;

        fprintf( cloudPointsFile, "%f %f %f %d\n", x, y, z, grayValue);
             }
      }
   }

   fclose( pointFile );

我确实在我的编译器设置中启用了 OpenMP（C/C++ -> 语言 -> Open MP 支持 (/openmp)。

关于可能是什么问题的任何建议？我在 Windows XP 32 位上使用四核处理器。

【问题讨论】：

似乎您想在标题中添加“OpenMP”。
将#omp atomic 放在fprintf 行的上方。您仍然无法以正确的顺序获取数据，但至少所有内容都应该在文件中。
Hristo，请您详细说明“至少所有内容都应该在文件中”是什么意思。 ?
我的意思是 fprintf 不能保证是线程安全的，但在您的情况下，问题是在并行区域之外定义的所有变量都是默认共享的，您遇到了麻烦比赛条件。

标签： c multithreading visual-studio-2010 for-loop openmp

【解决方案1】：

是否所有点都写入文件，但不是按顺序写入，还是实际点数据混乱？

第一种情况在并行编程中是预期的——一旦你并排执行某些事情，你将无法保证顺序，除非你同步访问（此时你可以省略并行化，因为它变成了有效的线性） .如果您需要依赖顺序，您可以并行化任何计算，但需要将其写在一个线程中。

如果点本身搞砸了，请检查变量的声明位置以及多个线程是否正在访问相同的变量。

【讨论】：

Femaref：实际点数据混乱。我理解同步时性能损失的意思。 #omp atomic 标签这样做对吗？您能否详细说明如何限制线程不访问相同的变量？我已经编辑了我的帖子以反映我必须做出的改变才能让它编译，我认为这是因为我如何定义我的 int k?由于某种原因，我似乎无法在 for 循环中成功定义 2 个整数。我真的很想为 (i = 0, k = 0; i
如果我在 for 循环之外实例化变量，我得到的错误是：“OpenMP 'for' 语句格式不正确”

【解决方案2】：

这里有几个问题：

#pragma omp parallel for
for (int i = 0; i < Image.nrows; i++ )
   {
      int k =0;
      row     = Image.data + i * pixelIncrement;

      #pragma omp parallel for
      for (int j = 0; j < Image.ncols; j++)
      {
          k++;

不需要内部的parallel for。外部循环应该包含足够的工作来保持所有核心都处于忙碌状态。

此外，对于内部循环，k 是一个共享变量，并以非原子方式递增。 x、y、z 也在内部循环线程之间共享并“随机”覆盖。删除内部指令，看看它是怎么回事。

【讨论】：

同意 - 尝试并行化内部循环以及外部循环可能会导致问题。此外，您还需要明确声明哪些变量是私有变量，例如 j、k、row、x、y、z、grayValue，哪些是共享变量 - @ 987654335@、Image、cloudObject、cloudPointsFile。请参阅computing.llnl.gov/tutorials/openMP/#Combined 中的示例
感谢 Tudor，但我仍然收到损坏的条目。我认为正如布赖恩建议的那样，我需要仔细查看并控制所有正在传递的变量......

【解决方案3】：

当你有一个带有嵌套循环的循环时，不需要第二个 omp pragma。它已经将第一个循环并行化。请记住，这仅在必须按顺序执行第二个循环时才有效。您有一个顺序递增，因此您不能以随机顺序执行第二个循环。 OMP pragma 是并行化代码的一种非常简单和酷炫的方法，但不要过多地使用它们！

更多细节在这里 -> Parallel Loops with OpenMP

【讨论】：