Можно ли сделать сокращение на массиве с помощью openmp?

Question

Поддерживает ли OpenMP уменьшение переменной, представляющей массив?

Это будет работать что-то вроде следующего...

float* a = (float*) calloc(4*sizeof(float));
omp_set_num_threads(13);
#pragma omp parallel reduction(+:a)
for(i=0;i<4;i++){
   a[i] += 1;  // Thread-local copy of a incremented by something interesting
}
// a now contains [13 13 13 13]

В идеале, было бы что-то подобное для параллельной omp, и если у вас достаточно большое количество потоков, чтобы это имело смысл, накопление происходило бы через двоичное дерево.

Answer 1

Только в Фортране в OpenMP 3.0 и, вероятно, только с определенными компиляторами.

Смотрите последний пример (Пример 3) на:

http://wikis.sun.com/display/openmp/Fortran+Allocatable+Arrays

Answer 2

Сокращение массива теперь возможно с OpenMP 4.5 для C и C++. Вот пример:

#include <iostream>

int main()
{

  int myArray[6] = {};

  #pragma omp parallel for reduction(+:myArray[:6])
  for (int i=0; i<50; ++i)
  {
    double a = 2.0; // Or something non-trivial justifying the parallelism...
    for (int n = 0; n<6; ++n)
    {
      myArray[n] += a;
    }
  }
  // Print the array elements to see them summed   
  for (int n = 0; n<6; ++n)
  {
    std::cout << myArray[n] << " " << std::endl;
  } 
}

Выходы:

100
100
100
100
100
100

Я скомпилировал это с GCC 6.2. Вы можете увидеть, какие распространенные версии компиляторов поддерживают функции OpenMP 4.5, здесь: http://www.openmp.org/resources/openmp-compilers/

Обратите внимание на комментарии выше, что, хотя это удобный синтаксис, он может вызвать много накладных расходов при создании копий каждого раздела массива для каждого потока.

Answer 3

Теперь последняя спецификация openMP 4.5 поддерживает сокращение массивов C/C++. http://openmp.org/wp/2015/11/openmp-45-specs-released/

И последняя версия GCC 6.1 также поддерживает эту функцию. http://openmp.org/wp/2016/05/gcc-61-released-supports-openmp-45/

Но я еще не попробовал. Жаль, что другие могут проверить эту функцию.

Answer 4

OpenMP не может выполнять сокращения переменных массива или типа структуры (см. Ограничения).

Вы также можете прочитать о private а также shared статьи. private объявляет переменную частной для каждого потока, где как shared объявляет переменную, которая будет совместно использоваться всеми потоками. Я также нашел ответ на этот вопрос очень полезным в отношении OpenMP и массивов.

Answer 5

OpenMP может выполнять эту операцию, поскольку OpenMP 4.5 и GCC 6.3 (и, возможно, ниже) поддерживают ее. Пример программы выглядит следующим образом:

#include <vector>
#include <iostream>

int main(){
  std::vector<int> vec;

  #pragma omp declare reduction (merge : std::vector<int> : omp_out.insert(omp_out.end(), omp_in.begin(), omp_in.end()))

  #pragma omp parallel for default(none) schedule(static) reduction(merge: vec)
  for(int i=0;i<100;i++)
    vec.push_back(i);

  for(const auto x: vec)
    std::cout<<x<<"\n";

  return 0;
}

Обратите внимание, что omp_out а также omp_in специальные переменные и что тип declare reduction должен соответствовать вектору, который вы планируете уменьшить.