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c++ - 如何确定是否在 openMP 并行区域内？

coder 2024-02-09 原文

在我的代码中，我想避免从任何 openMP 并行区域内抛出异常(因为如果未在同一区域内捕获，这将导致未处理的异常)。为此，我尝试使用openmp运行时库函数

omp_in_parallel();

决定是抛出异常还是写出错误信息并终止。但是，在 gcc 4.7.0 下，如果并行区域只有一个线程，这将不起作用:

#include <iostream>
#include <omp.h>

void do_something()
{
  if(!omp_in_parallel())           // omp_in_parallel() returns false!
    throw 3;                       // so should be able to safely throw
}

int main()
{
  omp_set_num_threads(1);
  try {
#   pragma omp parallel
    do_something();
  } catch(int e) {
    std::cerr<<"error: '"<<e<<"'\n";  // never gets here
  }
}

不会导致 error: '3' 但会导致 在抛出 'int' Abort 实例后调用终止。

这是正确的行为吗(omp_in_parallel())？ (openMP 标准看起来很模糊)还是 gcc 中的错误？我如何修复 do_something() 的上述代码，使其仅在不在并行区域时抛出？

最佳答案

OpenMP 标准声明 omp_in_parallel() 返回 true 当且仅当封闭的 parallel 区域处于事件状态时。事件的并行 区域被定义为由多个线程 组成的团队执行的区域。在您的情况下，您有一个不活动的并行区域，因为只有一个线程。因此 omp_in_parallel() 返回 false 并执行 throw。它出错是因为 OpenMP 标准将异常限制在相同的并行区域和线程中:

A throw executed inside a parallel region must cause execution to resume within the same parallel region, and the same thread that threw the exception must catch it.

这会使您的代码不一致，因为您让异常未经处理地通过了并行区域。英特尔 OpenMP 运行时会发出相同的错误，因此它不是特定于 GCC 的行为。

实际发生的是 GCC 通过将您的代码包装在一个带有 catch-all 异常过滤器的 try/catch block 中来转换 OpenMP 区域:

#pragma omp parallel [child fn: main.omp_fn.0 (???)]
  {
    try
      {
        do_something ();
      }
    catch
      {
        <<<eh_filter (NULL)>>>
          {
            terminate ();
          }
      }
    #pragma omp return
  }

正是这个包罗万象的异常过滤器负责终止消息。

要解决这个问题，整个 try/catch block 应该在并行区域而不是相反:

# pragma omp parallel
{
   try {
      do_something();
   } catch(int e) {
      std::cerr<<"error: '"<<e<<"'\n";  // never gets here
   }
}

(添加额外的 block 是为了让英特尔 C++ 编译器满意；这对于 GCC 来说并不是绝对必要的)

这会按预期输出 error: '3'。

编辑:有趣的是你的异常处理程序甚至没有进入最终的二进制文件。即使给定 GCC 的默认优化级别(即使用 g++ -fopenmp -o prog prog.cc 编译)，冗余消除器也能够检测到您的异常处理程序永远不会被访问，因为隐式内部异常处理程序，因此您的处理程序被删除。然后编译器发现隐式终止处理程序也是多余的，因为整个过程已经有一个顶级异常处理程序执行相同的操作(调用 terminate())，因此甚至删除了隐含的一个。最终代码非常精简 - 根本没有异常处理程序:

;; Function int main() (main, funcdef_no=970, decl_uid=20816, cgraph_uid=212)

int main() ()
{
  int e;
  int D.20855;
  struct basic_ostream & D.20854;
  struct basic_ostream & D.20853;
  void * D.20852;
  register int * D.20819;

<bb 2>:
  omp_set_num_threads (1);
  __builtin_GOMP_parallel_start (main._omp_fn.0, 0B, 0);
  main._omp_fn.0 (0B);
  __builtin_GOMP_parallel_end ();
  D.20855_1 = 0;
  // <------ See, ma', no exception handling at all :)

<L0>:
  return D.20855_1;

}

;; Function <built-in> (main._omp_fn.0, funcdef_no=976, decl_uid=20857, cgraph_uid=222)

<built-in> (void * .omp_data_i)
{
<bb 2>:
  do_something ();
  return;
  // <------ See, ma', they've nuked the implicit termination handler

}

人们会爱上 -fdump-tree-all GCC 选项。

编辑:关于如何修复 do_something() 的问题 - 使用 omp_get_level() 而不是 omp_in_parallel():

void do_something()
{
   if(omp_get_level() == 0)
     throw 3;
}

omp_get_level() 返回包含调用的parallel 区域的嵌套级别，无论它们是否处于事件状态。

关于c++ - 如何确定是否在 openMP 并行区域内？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/13011306/

ampopenMPcodeparallelompc++c

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