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c++ - 用于最小值、最大值、中值、平均值的 OpenMp C++ 算法

coder 2023-05-03 原文

我在 Google 上搜索提供一些简单 OpenMp 算法的页面。 可能有一个例子可以从一个巨大的数据数组中计算最小值、最大值、中值、平均值,但我找不到它。

至少我通常会尝试将每个核心的数组分成一个 block ,然后进行一些边界计算以获得完整数组的结果。

我只是不想重新发明轮子。


补充说明: 我知道有成千上万的例子可以使用简单的归约。 例如计算 PI。

const int num_steps = 100000; 
double x, sum = 0.0; 
const double step = 1.0/double(num_steps); 
#pragma omp parallel for reduction(+:sum) private(x) 
for (int i=1;i<= num_steps; i++){ 
  x = double(i-0.5)*step; 
  sum += 4.0/(1.0+x*x); 
} 
const double pi = step * sum;

但是当这些算法不可用时,几乎没有剩下的减少算法的例子。

最佳答案

OpenMP(至少 2.0)支持一些简单操作的归约,但不支持 max 和 min。

在以下示例中,reduction 子句用于求和,而 critical 部分用于使用线程局部变量更新共享变量而不会发生冲突。

#include <iostream>
#include <cmath>

int main()
{
  double sum = 0;
  uint64_t ii;
  uint64_t maxii = 0;
  uint64_t maxii_shared = 0;
#pragma omp parallel shared(maxii_shared) private(ii) firstprivate(maxii)
  {
#pragma omp for reduction(+:sum) nowait
    for(ii=0; ii<10000000000; ++ii)
      {
        sum += std::pow((double)ii, 2.0);
        if(ii > maxii) maxii = ii;
      }
#pragma omp critical 
    {
      if(maxii > maxii_shared) maxii_shared = maxii;
    }
  }
  std::cerr << "Sum: " << sum << " (" << maxii_shared << ")" << std::endl;
}

编辑:更简洁的实现:

#include <cmath>
#include <limits>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <tr1/random>

// sum the elements of v
double sum(const std::vector<double>& v)
{
  double sum = 0.0;
#pragma omp parallel for reduction(+:sum)
  for(size_t ii=0; ii< v.size(); ++ii)
    {
      sum += v[ii];
    }
  return sum;
}

// extract the minimum of v
double min(const std::vector<double>& v)
{
  double shared_min;
#pragma omp parallel 
  {
    double min = std::numeric_limits<double>::max();
#pragma omp for nowait
    for(size_t ii=0; ii<v.size(); ++ii)
      {
        min = std::min(v[ii], min);
      }
#pragma omp critical 
    {
      shared_min = std::min(shared_min, min);
    }
  }
  return shared_min;
}

// generate a random vector and use sum and min functions.
int main()
{
  using namespace std;
  using namespace std::tr1;

  std::tr1::mt19937 engine(time(0));
  std::tr1::uniform_real<> unigen(-1000.0,1000.0);
  std::tr1::variate_generator<std::tr1::mt19937, 
    std::tr1::uniform_real<> >gen(engine, unigen);

  std::vector<double> random(1000000);
  std::generate(random.begin(), random.end(), gen);

  cout << "Sum: " << sum(random) << " Mean:" << sum(random)/random.size()
       << " Min:" << min(random) << endl;
}

关于c++ - 用于最小值、最大值、中值、平均值的 OpenMp C++ 算法,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/978222/

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