谐波进展总和C++ openMP

Question

我正在尝试使用opemMP做一个“谐波进展总和”问题的并行版本。 但输出依赖于输入而不同。 （并行和串行）

程序：

#include "stdafx.h" 
#include <iostream> 
#include <sstream> 
#include <omp.h> 
#include <time.h> 

#define d 10 //Numbers of Digits (Example: 5 => 0,xxxxx) 
#define n 1000 //Value of N (Example: 5 => 1/1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 + 1/5) 

using namespace std; 

void HPSSeguencial(char* output) { 
    long unsigned int digits[d + 11]; 

    for (int digit = 0; digit < d + 11; ++digit) 
     digits[digit] = 0; 

    for (int i = 1; i <= n; ++i) { 
     long unsigned int remainder = 1; 
     for (long unsigned int digit = 0; digit < d + 11 && remainder; ++digit) { 
      long unsigned int div = remainder/i; 
      long unsigned int mod = remainder % i; 
      digits[digit] += div; 
      remainder = mod * 10; 
     } 
    } 


    for (int i = d + 11 - 1; i > 0; --i) { 
     digits[i - 1] += digits[i]/10; 
     digits[i] %= 10; 
    } 
    if (digits[d + 1] >= 5) { 
     ++digits[d]; 
    } 


    for (int i = d; i > 0; --i) { 
     digits[i - 1] += digits[i]/10; 
     digits[i] %= 10; 
    } 
    stringstream stringstreamA; 
    stringstreamA << digits[0] << ","; 


    for (int i = 1; i <= d; ++i) { 
     stringstreamA << digits[i]; 
    } 
    string stringA = stringstreamA.str(); 
    stringA.copy(output, stringA.size()); 
} 

void HPSParallel(char* output) { 
    long unsigned int digits[d + 11]; 

    for (int digit = 0; digit < d + 11; ++digit) 
     digits[digit] = 0; 

    int i; 
    long unsigned int digit; 
    long unsigned int remainder; 
    #pragma omp parallel for private(i, remainder, digit) 
    for (i = 1; i <= n; ++i) { 
     remainder = 1; 
     for (digit = 0; digit < d + 11 && remainder; ++digit) { 
      long unsigned int div = remainder/i; 
      long unsigned int mod = remainder % i; 
      digits[digit] += div; 
      remainder = mod * 10; 
     } 
    } 

    for (int i = d + 11 - 1; i > 0; --i) { 
     digits[i - 1] += digits[i]/10; 
     digits[i] %= 10; 
    } 
    if (digits[d + 1] >= 5) { 
     ++digits[d]; 
    } 

    for (int i = d; i > 0; --i) { 
     digits[i - 1] += digits[i]/10; 
     digits[i] %= 10; 
    } 
    stringstream stringstreamA; 
    stringstreamA << digits[0] << ","; 

    for (int i = 1; i <= d; ++i) { 
     stringstreamA << digits[i]; 
    } 
    string stringA = stringstreamA.str(); 
    stringA.copy(output, stringA.size()); 
} 

int main() { 
    //Sequential Method 
    cout << "Sequential Method: " << endl; 
    char outputSeguencial[d + 10]; 
    HPSSeguencial(outputSeguencial); 
    cout << outputSeguencial << endl; 

    //Cleaning vector 
    string stringA = ""; 
    stringA.copy(outputSeguencial, stringA.size()); 

    //Parallel Method 
    cout << "Parallel Method: " << endl; 
    char outputParallel[d + 10]; 
    HPSParallel(outputParallel); 
    cout << outputParallel << endl; 

    system("PAUSE"); 
    return 0; 
} 

实例：

输入：

#define d 10 
#define n 1000 

输出：

Sequential Method: 
7,4854708606╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠ 
Parallel Method: 
6,6631705861╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠ÇJ^ 

输入：

#define d 12 
#define n 7 

输出：

Sequential Method: 
2,592857142857╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠ÀÂ♂ü─¨@ 
Parallel Method: 
2,592857142857╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠╠ÇJJ 

个问候

Pastecode更新digits阵列时

http://pastecode.org/index.php/view/62768285

Answer 1

你的线程在彼此的脚趾步骤。因此，一些附加信息会丢失，并且会得到虚假结果（几乎可以肯定，在不同的运行中会得到不同的结果）。

您必须将写入同步到digits，例如，与原子（或关键）部分：

// ... <snip> 
#pragma omp parallel for private(i, remainder, digit) 
for (i = 1; i <= n; ++i) { 
    remainder = 1; 
    for (digit = 0; digit < d + 11 && remainder; ++digit) { 
     long unsigned int div = remainder/i; 
     long unsigned int mod = remainder % i; 
     #pragma omp atomic  // <- HERE, could also be #pragma omp critical 
     digits[digit] += div; 
     remainder = mod * 10; 
    } 
} 
// <snip> ... 

这样一次只有一个线程可以更新数组。对于这样的任务来说，这可能会抵消在多个线程中分割任务的任何收益。

Answer 2

由于Daniel Fischer指出，你有写冲突，但你可以避免它比omp critical节更优雅，例如，通过给每个线程它自己的副本digits，并在循环结束时将它们聚合在一起。