OpenMP程序比顺序程序慢

Question

当我尝试以下代码double start = omp_get_wtime();long i;#pragma omp parallel for    for (i = 0; i <= 1000000000; i++) {        double x = rand();    }    double end = omp_get_wtime();    printf("%f\n", end - start);执行时间约为168秒，而顺序版本仅花费20秒。我仍然是并行编程的新手。如何获得比顺序版本更快的并行版本？

Answer 1

随机数生成器rand(3)使用全局状态变量（隐藏在（g）libc实现中）。从多个线程访问它们会导致缓存问题，而且也不安全。您应该对线程rand_r(3)使用seed参数private 的调用：

long i;

unsigned seed;

#pragma omp parallel private(seed)

{

    // Initialise the random number generator with different seed in each thread

    // The following constants are chosen arbitrarily... use something more sensible

    seed = 25234 + 17*omp_get_thread_num();

    #pragma omp for

    for (i = 0; i <= 1000000000; i++) {

       double x = rand_r(&seed);

    }

}

请注意，并行执行与串行执行时会产生不同的随机数流。我还建议将其erand48(3)作为更好的（伪）随机数源。

Answer 2

rand()是一个外部库函数。它的声明stdlib.h绝不会说明它是否修改了外部状态，此外，其代码还隐藏在已编译的库中。GCC __atribute__ ((pure))为纯外部功能提供了显式注释。只需尝试在启用最大优化的情况下编译串行版本，然后自己看看。