如何编写在 C++ openmp 上重用线程的代码？

Question

我有一个函数f，我可以使用并行处理。为此，我使用了 openmp。 但是这个函数被调用了很多次，而且好像每次调用都会创建线程。

我们如何重用线程？

void f(X &src, Y &dest) {
   ... // do processing based on "src"
   #pragma omp parallel for
   for (...) { 

   }
   ...// put output into "dest" 
}

int main() {
    ...
    for(...) { // It is impossible to make this loop processing parallel one.
       f(...);
    }
    ...
    return 0;
}

Answer 1

OpenMP 在内部实现线程池，它会尝试重用线程，除非您更改其中的某些设置或使用不同的应用程序线程来调用并行区域，而其他线程仍处于活动状态。

可以通过使用线程局部变量来验证线程确实相同。我建议您验证有关重新创建线程的声明。 OpenMP 运行时除了明显的线程池想法之外还做了很多智能优化，您只需要知道如何正确调整和控制它。

虽然不太可能重新创建线程，但是当您再次调用并行区域时，很容易看出线程是如何进入休眠状态的，并且唤醒它们需要相当长的时间。您可以使用 OMP_WAIT_POLICY=active 和/或特定于实现的环境变量，如 KMP_BLOCKTIME=infinite（用于 Intel/LLVM 运行时）来防止线程进入休眠状态。

Answer 2

这只是安东正确答案的补充。如果您真的关心这个问题，对于大多数程序，您可以轻松地将并行区域移到外部并保持串行工作串行，如下所示：

void f(X &src, Y &dest) {
   // You can also do simple computations
   // without side effects outside of the single section
   #pragma omp single
   {
   ... // do processing based on "src"
   }
   #pragma omp for // note parallel is missing
   for (...) { 

   }
   #pragma omp critical
   ...// each thread puts its own part of the output into "dest" 
}

int main() {
    ...
    // make sure to declare loop variable locally or explicitly private
    #pragma omp parallel
    for(type variable;...;...) {
       f(...);
    }
    ...
    return 0;
}

仅当您已测量证据表明您正遭受重新打开并行区域的开销时才使用此选项。您可能需要处理共享变量，或者手动内联 f，因为在 f 中声明的所有变量都是私有的 - 所以它的详细外观取决于您的特定应用程序。