为什么openMP会在一段时间内停留在障碍上呢？

Question

我有以下代码：

    int working_threads=1;
#pragma omp parallel
    {   
        int my_num=omp_get_thread_num()+1;
        int idle=false;
        while(working_threads>0) {
            if(my_num==1)
                working_threads=0;
#pragma omp barrier                                                                                                                       
        }   
    }

如果我运行它，它不时挂在屏障上。线程越多，这种情况就越有可能发生。我试着用printf调试它，似乎有时并不是所有的线程都被执行，因此屏障将永远等待它们。这种情况发生在第一次迭代中，显然第二次迭代永远不会运行。

这是一段无效的代码吗？如果是的话，我怎样才能改变它呢？我需要并行运行一个while循环。以前不知道将执行多少个循环，但是可以保证所有线程都有相同的迭代次数。

Answer 1

尽管您试图与屏障同步，但在working_threads上确实存在一个竞赛条件，很容易导致不相等的迭代量：

thread 0                             | thread 1
...                                  | ...
while (working_threads > 0) [==true] | ...
    if (my_num == 1) [==true]        | ...
        working_threads = 0          | ...
                                     | while (working_threads > 0) [==false]
    [hangs waiting for barrier]      | [hangs trying to exit from parallel]

要修复特定的代码，还必须在while条件检查和working_threads = 0之间添加一个屏障。

#pragma omp parallel
    {   
        int my_num=omp_get_thread_num()+1;
        int idle=false;
        while(working_threads>0) {
#pragma omp barrier      
            if(my_num==1)
                working_threads=0;
#pragma omp barrier                                                                                                                       
        }   
    }

请注意，代码并不是最惯用或最优雅的解决方案。根据您的具体工作分担问题，可能有更好的方法。另外，您必须确保worker_threads只由单个线程编写--或者在编写时使用atomics。