在 OpenMP 中计算矩阵的条目

Question

我是 openMP 的新手，但我正在尝试编写一个简单的程序来并行生成矩阵的条目，即对于 N×M 矩阵 A，令 A(i,j) = i*j。下面是一个最小的例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <omp.h>

int main(int argc, 
         char **argv)
{
    int i, j, N, M;

    N = 20; 
    M = 20;

    int* A;
    A = (int*) calloc(N*M, sizeof(int));

    // compute entries of A in parallel 
    #pragma omp parallel for shared(A)
    for (i = 0; i < N; ++i){
        for (j = 0; j < M; ++j){
            A[i*M + j] = i*j;
        }
    }

    // print parallel results
    for (i = 0; i < N; ++i){
        for (j = 0; j < M; ++j){
            printf("%d ", A[i*M + j]);
        }
        printf("\n");
    }

    free(A);

    return 0;
}

结果并不总是正确的。理论上，我只是并行化外层循环，for 循环的每次迭代不会修改其他迭代将修改的条目。但我不确定如何将其转换为 openMP。当对向量数组执行类似的过程时（即只有一个 for 循环），似乎没有问题，例如

#pragma omp parallel for
for (i = 0; i < N; ++i)
{
    v[i] = i*i;
}

有人可以向我解释如何解决这个问题吗？

Answer 1

根据例如这个
http://supercomputingblog.com/openmp/tutorial-parallel-for-loops-with-openmp/

在并行部分之外声明变量是危险的。
可以通过显式地将内部循环的循环变量设为私有来解除它。

为此，请更改此

#pragma omp parallel for shared(A)

到

#pragma omp parallel for private(j) shared(A)

Answer 2

这种情况下的问题是 j 在线程之间共享，这会扰乱内循环的控制流。默认情况下，在并行区域之外声明的变量是 shared，而在并行区域内部声明的变量是 private.

遵循一般规则尽可能在本地声明变量。在 for 循环中，这意味着：

#pragma omp parallel for
for (int i = 0; i < N; ++i) {
    for (int j = 0; j < M; ++j) {

这使得对您的代码的推理变得更加容易 - OpenMP 代码在默认情况下大多是正确的。（注意A是默认共享的，因为它是在外面定义的）。

或者您可以手动指定 private(i,j) shared(A) - 这更明确并且可以帮助初学者。然而，它会产生冗余并且也可能是危险的：private 变量未初始化，即使它们在并行区域之外具有有效值。因此，我强烈推荐隐式默认方法，除非有必要进行高级使用。

在 OpenMP 中计算矩阵的条目

Computing entries of a matrix in OpenMP

c

openmp