我能否使用OpenMP迭代遍历C++11的std::tuple？

Question

我能否使用OpenMP迭代遍历C++11的std::tuple？

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我有以下代码，用于迭代std::tuple。该代码来自这里。

#include <tuple>
#include <utility>

template<std::size_t I = 0, typename FuncT, typename... Tp>
inline typename std::enable_if<I == sizeof...(Tp), void>::type
for_each(std::tuple<Tp...> &, FuncT) // Unused arguments are given no names.
{ }

template<std::size_t I = 0, typename FuncT, typename... Tp>
inline typename std::enable_if<I < sizeof...(Tp), void>::type
for_each(std::tuple<Tp...>& t, FuncT& f)
{
    f(std::get<I>(t));
    for_each<I + 1, FuncT, Tp...>(t, f);
}

现在，我想用openmp执行这个for_each循环，就像我可以在for上使用openmp一样。有什么诀窍可以实现这一点吗？

注：您可以修改上面的代码或使用自己的任何其他版本的for_each。

- Johannes

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我没看到for_each "循环"，我看到的是递归，这两者不同。 - Nicol Bolas

@NicolBolas 我认为可以说递归在某种抽象意义上是一个循环。 - Johannes

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Hristo Iliev · Accepted Answer

C++11模板语法对我来说很陌生，但是像这样的递归问题最好使用明确的OpenMP任务并行处理：

template<std::size_t I = 0, typename FuncT, typename... Tp>
inline typename std::enable_if<I < sizeof...(Tp), void>::type
for_each(std::tuple<Tp...>& t, FuncT& f)
{
    #pragma omp task firstprivate(I) shared(t,f)
    {
        f(std::get<I>(t));
    }
    for_each<I + 1, FuncT, Tp...>(t, f);
}

...

// Proper usage
#pragma omp parallel
{
    #pragma omp single
    for_each(...);
}

重要的部分是在parallel区域内使用single结构体来调用for_each的顶层程序。这样只有一个线程会调用for_each，进而导致将f(std::get<I>(t));作为显式任务排队等待执行。其他线程在single结构末尾的隐式屏障处等待时，会开始从任务队列中取出任务并并行执行，直到队列为空为止。所有任务使用的变量的共享类别都明确给出，以确保清晰明了。 t和f引用的对象应该是共享的，并且这些引用本身（实际上是实现引用的指针）应该是firstprivate的。另一方面，OpenMP标准禁止引用类型的变量被设为firstprivate，而各个编译器厂商的实现标准也不尽相同。Intel C++编译器接受以下代码，并在任务内部产生正确的结果，但被引用的变量是私有的（这是错误的）：

void f(int& p)
{
   #pragma omp task
   {
      cout << "p = " << p << endl;
      p = 3;
      cout << "p' = " << p << endl;
   }
}

void f1()
{
   int i = 5;

   #pragma omp parallel
   {
      #pragma omp single
      f(i);
   }
   cout << "i = " << i << endl;
}

PGI的编译器给出了正确的结果，不会私有化i。另一方面，GCC正确确定p应该是firstprivate，但随后遇到标准中的禁止规定并产生了编译时错误。

如果将任务修改为：

#pragma omp task shared(p)
{
    ...
}

使用GCC时它可以正常运行，但是在Intel C++编译器和PGI的C++编译器中却会打印出错误的初始值p，并导致分段错误。

真是难以理解！