OpenMP set_num_threads() 不起作用。

Question

我正在使用C++中的OpenMP编写并行程序。

我想使用omp_set_num_threads()控制程序中线程的数量，但它不起作用。

#include <iostream>
#include <omp.h>
#include "mpi.h"

using namespace std;

int myrank;
int groupsize;
double sum;
double t1,t2;
int n = 10000000;

int main(int argc, char *argv[])
{
    MPI_Init( &argc, &argv);
    MPI_Comm_rank( MPI_COMM_WORLD, &myrank );
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&groupsize);

    omp_set_num_threads(4);

    sum = 0;
    #pragma omp for  reduction(+:sum)
    for (int i = 0; i < n; i++)
        sum+= i/(n/10);

    cout<<"sum="<<sum<<endl;
    cout<<"threads="<<omp_get_num_threads()<<endl;

    MPI_Finalize();
    return 0;
}

程序输出：

sum = 4.5e+007
threads=1

如何控制线程的数量？

- Nurlan

Answer 1

除了在并行区域外调用omp_get_num_threads()之外，在您的情况下调用omp_set_num_threads()仍然不能保证OpenMP运行时将确切指定数量的线程。 omp_set_num_threads()用于覆盖环境变量OMP_NUM_THREADS的值，它们都控制OpenMP为所有并行区域生成的线程团队的大小上限（对于OMP_NUM_THREADS）或任何后续并行区域的大小上限（在调用omp_set_num_threads()之后）。 还有一种称为动态团队的东西，如果运行时系统认为更合适，仍然可以选择较少数量的线程。 您可以通过调用omp_set_dynamic(0)或将环境变量OMP_DYNAMIC设置为false来禁用动态团队。

为强制执行给定数量的线程，应禁用动态团队，并使用omp_set_num_threads()指定所需的线程数：

omp_set_dynamic(0);     // Explicitly disable dynamic teams
omp_set_num_threads(4); // Use 4 threads for all consecutive parallel regions
#pragma omp parallel ...
{
    ... 4 threads used here ...
}

或使用 num_threads OpenMP 子句：

omp_set_dynamic(0);     // Explicitly disable dynamic teams
// Spawn 4 threads for this parallel region only
#pragma omp parallel ... num_threads(4)
{
    ... 4 threads used here ...
}

- Hristo Iliev

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但是通过更改线程数量和设置omp_set_dynamic（0），我无法获得任何加速。 - Nurlan

首先，串行版本在我的CPU上需要50毫秒。由于OpenMP的开销，您不能指望这样快速的代码有加速效果。将循环中的迭代次数增加100倍。其次，您原始代码中缺少并行区域。您编写了“#pragma omp for ...”，但应该是“#pragma omp parallel for ...”。第三，您正在混合使用MPI和OpenMP。您确定自己明确知道自己在做什么吗？ - Hristo Iliev

@HristoIliev 用户是否可以动态控制线程数？即使用变量而不是硬编码的“4”。 - manatttta

@manatttta，是的。每次程序执行时遇到并行区域时，该值都会传递给OpenMP运行库，因此使用变量可以按预期工作。 - Hristo Iliev

使用 num_threads OpenMP 子句选项，是否可以使用变量而不是硬编码数字？例如：int n = 4; #pragma omp parallel ... num_threads(n)？ - Omar Haque

@OmarHaque，是的，num_threads子句也接受变量，因此可以在运行时控制线程数。 - Hristo Iliev

Answer 2

omp_get_num_threads()函数返回当前执行并行区域的团队中的线程数。由于您在并行区域之外调用它，因此它返回1。

- Smi

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我可以确认这一点。GNU实现的omp文档也有记录。https://gcc.gnu.org/onlinedocs/libgomp/omp_005fget_005fnum_005fthreads.html - Guibao Wang

Answer 3

根据GCC手册中关于omp_get_num_threads的说明：

在程序的串行部分，omp_get_num_threads返回1。

因此，这段代码：

cout<<"sum="<<sum<<endl;
cout<<"threads="<<omp_get_num_threads()<<endl;

应该改成像这样的内容：

#pragma omp parallel
{
    cout<<"sum="<<sum<<endl;
    cout<<"threads="<<omp_get_num_threads()<<endl;
}

我使用的代码也遵循了Hristo的建议，禁用了动态团队。

- jww

Answer 4

我曾面临同样的问题。解决方法如下：

右键点击源程序 > 属性 > 配置属性 > C/C++ > 语言 > 现在将Open MP支持标志更改为“是”...

你会得到所需的结果。

- Ali Jafar