c++ - 使用 OpenMP 的复杂类型

Question

我是使用 OpenMP 和 C++ 的新手。我在做一个简单的函数，使用 for 循环加载两个数组。这些数组被定义为复数。

#include <omp.h>
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <complex>
#define CHUNKSIZE   10
#define N       100

using namespace std;

int main (int argc, char *argv[]) 
{
int nthreads, tid, i, chunk;
complex<double> a[N], b[N], c[N];

/* Some initializations */
for (i=0; i < N; i++)
    a[i].real() = b[i].real() = i * 1.0;
chunk = CHUNKSIZE;

#pragma omp parallel shared(a,b,c,nthreads,chunk) private(i,tid)
{
    tid = omp_get_thread_num();
    if (tid == 0)
    {
        nthreads = omp_get_num_threads();
        printf("Number of threads = %d\n", nthreads);
    }
    printf("Thread %d starting...\n",tid);

#pragma omp for schedule(dynamic,chunk)
    for (i=0; i<N; i++)
    {
        c[i] = a[i] + b[i];
        printf("Thread %d: c[%d]= %e\n",tid,i,c[i]);
    }

}  /* end of parallel section */

}

当我编译时，我收到这个警告:

omp_complex.cpp:43: 警告:无法通过“...”传递非 POD 类型“struct std::complex”的对象；调用将在运行时中止

如果我运行 a.out，我会在屏幕上看到一条“非法指令”消息。我试图找出发生了什么，但没有找到任何好的引用。有谁知道 OpenMP 指令中是否允许使用复杂类型？

Answer 1

错误在这里:

printf("Thread %d: c[%d]= %e\n",tid,i,c[i]);

printf 不知道(也没有办法知道)如何处理 std::complex。使用 C++ 流操作输出复杂类型。

此外，为了避免并发问题，您需要先流式传输到线程本地缓冲区，然后才能写入标准输出，否则 C++ 流式语法会产生竞争条件。

我通常为此使用一个宏(但 C++11 使用可变参数模板使这更容易):

#define THREAD_SAFE_OUT(out, message) \
    do { \
        std::ostringstream buffer; \
        buffer << message; \
        out << buffer.str(); \
    while (false)

…

THREAD_SAFE_OUT(std::cout, "Thread " << tid << ": c[" << i << "] = " << c[i]);

---

关于使用 OpenMP 时的风格:

不要使用private 指令。对于需要在方法开头声明所有变量的语言，这只是一种变通方法。由于 C++ 不强制执行此操作，因此最好(始终)在首次使用时声明变量，即在并行部分内部声明。这样，它们也是线程私有(private)的。