OpenMP 中的数组缩减是否可行？如何实现？

OpenMP 中的数组缩减

问题：

并行化程序需要数组缩减，但它在 OpenMP 中被认为是不可能的。有替代方案吗？

答案：

是的，OpenMP 中可以进行数组缩减。这里有两种替代方法：

方法 1：使用关键部分进行私有求和

• 在每个线程中创建数组的私有版本。
• 并行执行缩减。
• 合并关键部分中的值以保留正确的值

int A [] = {84, 30, 95, 94, 36, 73, 52, 23, 2, 13};
int S [10] = {0};
#pragma omp parallel
{
    int S_private[10] = {0};
    #pragma omp for
    for (int n=0 ; n<10 ; ++n ) {
        for (int m=0; m<=n; ++m){
            S_private[n] += A[m];
        }
    }
    #pragma omp critical
    {
        for(int n=0; n<10; ++n) {
            S[n] += S_private[n];
        }
    }
}

方法2：不使用临界区的私有求和

• 创建一个维度为[10 * nthreads]的私有数组。
• 并行执行归约并将结果存储在私有中数组。
• 将值合并到原始数组中，不包含临界区。

int A [] = {84, 30, 95, 94, 36, 73, 52, 23, 2, 13};
int S [10] = {0};
int *S_private;
#pragma omp parallel
{
    const int nthreads = omp_get_num_threads();
    const int ithread = omp_get_thread_num();

    #pragma omp single 
    {
        S_private = new int[10*nthreads];
        for(int i=0; i<(10*nthreads); i++) S_private[i] = 0;
    }
    #pragma omp for
    for (int n=0 ; n<10 ; ++n )
    {
        for (int m=0; m<=n; ++m){
            S_private[ithread*10+n] += A[m];
        }
    }
    #pragma omp for
    for(int i=0; i<10; i++) {
        for(int t=0; t<nthreads; t++) {
            S[i] += S_private[10*t + i];
        }
    }
}
delete[] S_private;

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