轮流执行线程

Question

我有一个函数，它只打印调用它的线程 ID。我想要 2 个线程调用这个函数 轮流 n 次。我已经用条件变量在 pthreads 中实现了这个功能，但它太冗长了。我希望程序打印如下：

id: 0
id: 1
id: 0
id: 1
id: 0
id: 1
...

最后，“id:0”和“id:1”应该打印n次。

执行此 OpenMP 的惯用方式是什么？

Answer 1

您可以根据您的迭代计数检查线程数并使用屏障实现切换。

#include <omp.h>

#include <cstdio>


int main()
{
  /* note that it is not pragma omp parallel for, just a parallel block */
# pragma omp parallel num_threads(2)
  for(int i = 0; i < 10; ++i) {
    if((i & 1) == (omp_get_thread_num() & 1))
      std::printf("%d: thread %d\n", i, omp_get_thread_num());
#   pragma omp barrier
  }
}

Answer 2

既然 OP 已经提到这是为了对跨核延迟进行基准测试，那么至少应该考虑一个纯粹基于 std::atomic 的解决方案。

使用C++20的wait()，我们可以做到以下几点：

#include <thread>
#include <atomic>
#include <iostream>

std::atomic<int> target(1);

void worker(int wid, int n) {
  int v = wid;

  for (int i = 0; i < n; ++i) {    
    target.wait(v);       // wait until target has a different value than v

    // Do stuff...    
    // std::cout << wid;

    v = target.load() + 1;
    target.store(v);      // increment target
    target.notify_one();  // Wakeup the other thread.
  }
}

int main() {
  int n = 100;

  std::jthread t0(worker, 0, n);
  std::jthread t1(worker, 1, n);
}

诚然，在引导过程中，这有点随心所欲。 这是发生了什么：

• t0 的第一个 wait() 将立即通过，因为 0 != 1，并且没有什么可以提前更改 target。
• t1 的第一个 wait()，直到 t0 移动 target 远离其初始值：1。
• 如果t0 在t1 到达它的wait() 之前执行它的notify_one()，那么t1 的等待不会阻塞，因为到那时target 已经是2。
• 此后，两个线程始终wait() 使值从它们设置的值更改，这将导致它们交替。

显然，这只适用于 2 个线程。