C++并行编程函数调用

Question

C++并行编程函数调用

c++multithreadingparallel-processingopenmp

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我很新于并行编程，正在使用OpenMP。我对以下问题感到困惑。

假设我有这个程序：

void functionX(int x){ 
  for(int i = 0; i < x; i++)
    //do some process
}

void functionY(int x, int y){ 
  for(int i = 0; i < x; i++)
    for(int j = 0; j < y; j++) {
       funtionX(j);
    }  
}

void functionZ(int x){ 
  for(int i = 0; i < x; i++)
    functionY(i, 5);
}

int main() {
    functionZ(3)
}

现在我想在这段代码中实现并行编程。因为 functionZ 调用了 functionY 而 functionY 又调用了 functionX，所以我认为不必让每个函数都变成并行的，只需要将 functionZ 并行化即可，因此每个线程在 functionZ 中都会独立地调用 functionY。

以下是我在 functionZ 中的代码样例。

void functionZ(int x){ 
 #pragma omp parallel for
  for(int i = 0; i < x; i++)
    functionY(i, 5);
}

然而，我不确定我上面所说的是否正确。我应该将每个函数分别并行处理吗？

- kcc__

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你提出的建议非常有道理，每个线程可以执行不同的 functionY(); 调用，但前提是这些调用之间没有依赖关系，而这似乎是你的情况。然而，你应该考虑数据并行性而不是线程并行性：在 functionX() 中读取的数据以这种方式有效地读取吗？数据读取是否会成为瓶颈？ - Lorenzo Belli

抱歉，我以为数据并行是线程并行。这是不同的吗？ - kcc__

线程并行性是指可以并行执行任务的可能性。您还需要检查所需数据是否可以并行化：每次迭代是否需要使用前一次迭代生成的数据？线程是否需要访问带有锁定机制的共享内存位置？它们是否都从文件中读取？将该数据复制一次，以便每个线程都在其本地副本中工作，这样会更有效率吗？这些问题涉及数据并行性。您应该自己思考这些问题或至少了解它们。 - Lorenzo Belli

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Gilles · Accepted Answer

我觉得这个代码看起来不错，但如果你的functionZ()循环内的迭代次数真的限制为3，那么这将极大地限制了代码的可扩展性。理想情况下，你希望并行化在可能的最外层，但需要足够的工作来分配给线程，以确保充分且平衡地利用所有可用的计算资源。

如果确实你在functionZ()中的迭代次数如此之低，一种解决方案可能是这样的:

void functionY(int x, int y){
  #paragma omp for collapse(2) schedule(auto) 
  for(int i = 0; i < x; i++)
    for(int j = 0; j < y; j++) {
       funtionX(j);
    }  
}

void functionZ(int x){
  #pragma omp parallel 
  for(int i = 0; i < x; i++)
    functionY(i, 5);
}

您可以尝试使用这种方法来寻找最佳的工作分享位置，以及根据您实际的问题确定最佳的时间安排。