如何让 OpenMP 在程序每次运行时只创建一次线程？答案

【问题标题】：How do I ask OpenMP to create threads only once at each run of the program?如何让 OpenMP 在程序每次运行时只创建一次线程？
【发布时间】：2025-12-04 03:10:02
【问题描述】：

我正在尝试并行化由第三方编写的大型程序。我不能透露代码，但我会尝试给出我想做的最接近的例子。基于下面的代码。如您所见，由于“并行”子句位于 while 循环内部，因此每次迭代都会完成线程的创建/销毁，这是昂贵的。鉴于我无法将 Initializors...等移到“while”循环之外。

--基础代码

void funcPiece0()
{
    // many lines and branches of code
}


void funcPiece1()
{
    // also many lines and branches of code
}

void funcCore()
{
    funcInitThis();
    funcInitThat();

#pragma omp parallel
    {
#pragma omp sections
        {
#pragma omp section
            {
                funcPiece0();
            }//omp section
#pragma omp section
            {
                funcPiece1();
            }//omp section
        }//omp sections
    }//omp parallel

}

int main()
{

    funcInitThis();
    funcInitThat();
#pragma omp parallel
    {
    while(1)
    {
        funcCore();
    }
    }

}

我想要做的是避免每次迭代的创建/销毁，并在程序的开始/结束时进行一次。我对“并行”子句的置换尝试了许多变化。我基本上具有相同的本质如下：（每个程序运行只有一个线程创建/销毁） --我尝试过，但在初始化函数中“非法访问”失败。

void funcPiece0()
{
    // many lines and branches of code
}


void funcPiece1()
{
    // also many lines and branches of code
}

void funcCore()
{
    funcInitThis();
    funcInitThat();

//#pragma omp parallel
//  {
#pragma omp sections
        {
#pragma omp section
            {
                funcPiece0();
            }//omp section
#pragma omp section
            {
                funcPiece1();
            }//omp section
        }//omp sections
//  }//omp parallel

}

int main()
{

    funcInitThis();
    funcInitThat();

    while(1)
    {
        funcCore();
    }

}

任何帮助将不胜感激！谢谢！

【问题讨论】：

请注意，OpenMP 网站有一个论坛，您可以在其中发布有关 OpenMP 的问题——请访问openmp.org/forum

标签： c multithreading openmp

【解决方案1】：

OpenMP 仅在启动时创建工作线程。并行编译指示不会产生线程。你如何确定线程是产生的？

【讨论】：

感谢您的回答。我的程序挂了，当我用调试器暂停它时，使用我的编译器，我看到许多工作线程正在执行“pragma omp parallel”所在的函数。 “应该”在哪里产生线程？
线程在程序启动时启动（或第一次需要，取决于实现）。在其他任何地方暂停你的程序，你会发现线程仍然存在
虽然我测试的地方似乎是这样（std::this_thread::get_id() 和 omp_get_thread_num() 都显示重复执行并行区域的重复值），但这与官方文档相矛盾，其中它说@ 987654324@ 构造“创建线程”。 openmp.org/spec-html/5.0/openmpse14.html

【解决方案2】：

这是可以做到的！这里的关键是将循环移动到一个单独的并行部分中，并确保无论用于确定是否重复，所有线程都会做出完全相同的决定。我在检查循环条件之前使用了共享变量并进行了同步。

所以这段代码：

initialize();
while (some_condition) {
  #pragma omp parallel
  {
     some_parallel_work();
  }
}

可以转换成这样的：

#pragma omp parallel
{
  #pragma omp single
  {
    initialize();  //if initialization cannot be parallelized
  }
  while (some_condition_using_shared_variable) {
    some_parallel_work();
    update_some_condition_using_shared_variable();
    #pragma omp flush
  }
}

最重要的是确保每个线程在代码中的相同点做出相同的决定。

作为最后的想法，基本上人们正在做的是将创建/销毁线程的开销（每次#pragma omp parallel 的一部分开始/结束）转换为线程决策的同步开销。我认为同步应该更快，但是这里有很多参数在起作用，这可能并不总是如此。

【讨论】：