Parallel processing omp临界和omp单一之间的差异

我试图理解OpenMP中

#pragma omp critical

和

#pragma omp single

之间的确切区别：

Microsoft对这些的定义如下：

• Single：用于指定应在上执行的代码段 单线程，不一定是主线程
• 临界：指定一次只能在一个线程上执行代码 时间

这意味着在这两种情况下，代码的确切部分将由一个线程执行，而其他线程将不会进入该部分。例如，如果我们打印某些内容，我们将在屏幕上看到一次结果，对吗

有什么区别吗？看来关键的是要注意执行时间，但不是单一的！但我看不出在实践中有什么不同！这是否意味着对其他线程（不进入该部分）的等待或同步被认为是关键的，但没有任何东西可以将其他线程保存在单个线程中？它如何在实践中改变结果

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如果有人能向我澄清这一点，特别是举个例子，我将不胜感激。谢谢

单一的

和

关键的

是两件非常不同的事情。正如你提到的：

• single

  指定一段代码应由单线程执行（不一定是主线程）

• critical

  指定每次由一个线程执行代码

因此，前者只执行一次，而后者执行的次数与线程的次数相同

例如，下面的代码

inta=0，b=0；
#pragma omp并行num_线程（4）
{
#布拉格omp单曲
a++；
#pragma-omp-critical
b++；
}
printf（“单个：%d——关键：%d\n”，a，b）；

将打印

single: 1 -- critical: 4

我希望你现在能更好地看到差异

为了完整起见，我可以补充一点：

• master

  与

  single

  非常相似，但有两个区别：

• master

  将仅由master执行，而

  single

  可由最先到达区域的线程执行；及

• single

  在区域完成时有一个隐式的障碍，在该区域中，所有线程都等待同步，而

  master

  没有任何障碍

• atomic

  与

  critical

  非常相似，但仅限于选择简单的操作

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我添加了这些精度，因为这两对指令通常是人们容易混淆的指令…

单个

和

关键

属于两种完全不同的OpenMP结构

single

是一种工作共享结构，与

和
部分一起使用。工作共享构造用于在线程之间分配一定数量的工作。在正确的OpenMP程序中，所有线程都必须在执行时以相同的顺序遇到它们，而且也包括
屏障
构造，从这个意义上说，这些构造是“集体的”。三种工作共享构造涵盖三种不同的一般情况：


for
（又称循环构造）在线程之间自动分配循环的迭代-在大多数情况下，所有线程都有工作要做
部分
在线程之间分配一系列独立的代码块-一些线程开始工作。这是对
构造的

的概括，作为一个包含100次迭代的循环，可以表示为10个循环段，每个循环段包含10次迭代

single

只挑选一个线程执行的代码块，通常是第一个遇到它的线程（一个实现细节）——只有一个线程得到工作<代码>单个在很大程度上等同于只包含单个部分的

部分

所有工作共享结构的一个共同特点是在其末端存在一个隐式屏障，可以通过向相应的OpenMP结构添加

nowait

子句来关闭该屏障，但该标准不要求此类行为，对于某些OpenMP运行时，尽管存在

nowait

，屏障可能仍然存在。因此，工作共享结构的顺序不正确（即在某些线程中顺序不正确）可能会导致死锁。当障碍物存在时，正确的OpenMP程序永远不会死锁

critical

是一种同步结构，与

master

、

atomic

和其他结构一起使用。同步构造用于防止竞争条件，并在执行过程中带来秩序

• critical

  通过防止所谓争用组中的线程之间同时执行代码来防止争用情况。这意味着来自all并行区域的all线程遇到类似命名的关键结构时会被序列化

• atomic

  通常通过使用特殊的汇编指令，将某些简单的内存操作转换为原子操作。原子作为一个单一的不易破碎的单元一次完成。例如，一个线程从某个位置读取的原子，与另一个线程对同一位置的原子写入同时发生，将要么返回旧值，要么返回更新值，但决不会返回新旧值中位的某种中间混合

• master

  仅为主线程（ID为0的线程）选择一块代码执行。与

  单个

  不同，构造末尾没有隐含的障碍，也不要求所有线程都必须遇到

  主

  构造。