带有 OpenMP 的 Fortran 模块

Question

在我看来，可用于跨子例程保存全局变量的 fortran 模块在使用 OpenMP 时的工作方式不同。这是一个例子：

ma​​in.f90

program main
   use mod
   implicit none
!$OMP PARALLEL private(a)
!$OMP DO
   do i=1,10
      a=i-1
      print*,"a =",a
      call echo
      print*,"b =",b
   enddo
!$OMP END DO
!$OMP END PARALLEL
end program main

echo.f90

subroutine echo
   use mod
   implicit none
   b=a+1
   !print *,a,"+1=",b
end subroutine echo

mod.f90

module mod
   integer:: i,a,b
end module mod

现在，如果你在没有 OpenMP 的情况下编译并运行它，你会得到：

a =           0
b =           1
a =           1
b =           2
a =           2

……等等。这是你所期望的

但是，如果你用 openMP 编译你会得到：

a =           7
b =           1
a =           6
b =           1
a =           8

……等等。这不是我想要的。我知道 echo 子例程从模块中获取“a”，而不是线程拥有的私有“a”。除了将其作为参数传递之外，还有什么方法可以做到这一点？我的模块中有大量变量，这会很乏味。

Answer 1

在过程 echo、a 和 b 内部是在区域中引用但不在构造中引用的变量 - 在执行方面它们出现在匹配的 !$OMP PARALLEL 和 !$OMP END PARALLEL 指令之间，但源明智的他们没有。由于它们是模块变量，并且在没有相反指令的情况下，OpemMP 4.0 标准的 2.14.1.2 中的数据共享属性规则指定过程中的这些变量是共享的。

因此，您的示例代码存在数据争用，多个线程在 echo 子例程内写入 b 而不同步。

您可以在模块中使用 THREADPRIVATE 指令来更改这些模块变量的数据共享属性。您需要同时删除 a 的私有规范。

从长远来看，更好的方法可能是通过将信息作为参数传递（可能捆绑在一起在派生类型中）而不是通过使用全局（模块）变量来隐藏这些流。