OpenMP：並行程序不是更快（或不是更快），然後串行。我究竟做錯了什麼？

Question

看看這段代碼：

#include <stdio.h> 
#include <omp.h> 

int main() 
{ 
    long i, j; 

    #pragma omp for 
    for(i=0;i<=100000;i++) 
    { 
     for(j=0;j<=100000;j++) 
     { 
      if((i^j) == 5687) 
      { 
       //printf("%ld^%ld\n", i, j); 
       break; 
      } 
     } 
    } 
} 

所以，結果是：

robotex@robotex-work:~/Projects$ gcc test.c -fopenmp -o test_openmp 
robotex@robotex-work:~/Projects$ gcc test.c -o test_noopenmp 
robotex@robotex-work:~/Projects$ time ./test_openmp 
real 0m11.785s 
user 0m11.613s 
sys 0m0.008s 
robotex@robotex-work:~/Projects$ time ./test_noopenmp 

real 0m13.364s 
user 0m13.253s 
sys 0m0.008s 
robotex@robotex-work:~/Projects$ time ./test_noopenmp 

real 0m11.955s 
user 0m11.853s 
sys 0m0.004s 
robotex@robotex-work:~/Projects$ time ./test_openmp 

real 0m15.048s 
user 0m14.949s 
sys 0m0.004s 

有什麼不對？爲什麼OpenMP程序較慢？我該如何糾正它？

我使用OS Ubuntu在幾臺計算機上測試了它（Intel Core i5在工作，Intel Core2Duo T7500在家中），並且總是得到相同的結果：OpenMP不會顯着提高性能。

我也測試了維基百科的例子，得到了同樣的結果。

Answer 1

有在你的代碼的兩個問題：

1. 你錯過了你的編譯的parallel。所以它只使用1個線程。
2. 您在j上遇到競賽狀況，因爲它在並行區域之外聲明。

---

首先，你需要parallel實際上使的OpenMP並行運行：

#pragma omp parallel for 

其次，你在並行區域之外聲明j。這將使它在所有線程中共享。所以所有線程都在並行區域內讀取和修改它。

因此，您不僅有競爭條件，而且所有失效導致的緩存一致性流量正在影響您的性能。

你需要做的就是讓j本地到每個線程。這可以通過以下任一方式完成：

1. 在並行區域內聲明j。
2. 或添加private(j)到編譯：#pragma omp parallel for private(j)
   （在評論中指出的@ArjunShankar）

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試試這個：

int main() 
{ 
    double start = omp_get_wtime(); 

    long i; 

#pragma omp parallel for 
    for(i=0;i<=100000;i++) 
    { 
     long j; 
     for(j=0;j<=100000;j++) 
     { 
      if((i^j) == 5687) 
      { 
       //printf("%ld^%ld\n", i, j); 
       break; 
      } 
     } 
    } 

    double end = omp_get_wtime(); 

    printf("%f\n",end - start); 
    return 0; 
} 

---

No OpenMP:   6.433378 
OpenMP with global j: 9.634591 
OpenMP with local j: 2.266667