c – 为什么D中的这个并行代码如此严重？

这是我在C和D中进行比较并行度的一个实验.我使用相同的设计,在两种语言中实现了一种算法(网络中的社区检测的并行标签传播方案)：并行迭代器获取句柄函数(通常为闭包)并将其应用于图中的每个节点.

这是D中的迭代器,使用stp.parallelism的taskPool实现：

/**
 * Iterate in parallel over all nodes of the graph and call handler (lambda closure).
 */
void parallelForNodes(F)(F handle) {
    foreach (node v; taskPool.parallel(std.range.iota(z))) {
        // call here
        handle(v);
    }
}

这是传递的handle函数：

auto propagateLabels = (node v){
        if (active[v] && (G.degree(v) > 0)) {
            integer[label] labelCounts;

            G.forNeighborsOf(v,(node w) {
                label lw = labels[w];
                labelCounts[lw] += 1; // add weight of edge {v,w}
            });

            // get dominant label
            label dominant;
            integer lcmax = 0;
            foreach (label l,integer lc; labelCounts) {
                if (lc > lcmax) {
                    dominant = l;
                    lcmax = lc;
                }
            }

        if (labels[v] != dominant) { // UPDATE
            labels[v] = dominant;
            nUpdated += 1; // Todo: atomic update?
            G.forNeighborsOf(v,(node u) {
                active[u] = 1;
            });
        } else {
            active[v] = 0;
        }

        }
    };

C11实现几乎相同,但使用OpenMP进行并行化.那么缩放实验显示什么呢？

在这里我检查弱缩放,使输入图形大小加倍,同时还使线程数量加倍并测量运行时间.理想将是一条直线,但是当然还有一些并行性的开销.我在main函数中使用defaultPoolThreads(nThreads)来设置D程序的线程数. C的曲线看起来不错,但D曲线看起来令人吃惊.我做错了w.r.t. D并行性,或者是否反映了并行D程序的可扩展性？

附：编译器标志

对于D：rdmd -release -O -inline -noboundscheck

对于C：-std = c 11 -fopenmp -O3 -DNDEBUG

PPS.某些事情一定是错误的,因为D的执行速度比顺序慢：

购买力平价.对于好奇,这两个实现都是Mercurial克隆URL：

> http://algohub.iti.kit.edu/parco/Prototypes/PLPd
> http://algohub.iti.kit.edu/parco/Prototypes/PLPcpp

解决方法

很难说,因为我完全不了解算法的运作方式,但是看起来你的代码不是线程安全的,这使得算法运行的迭代次数比必要的多.

我把它添加到PLP.run的末尾：

writeln(nIterations);

有1个线程n = 19
有10个线程nIterations = 34
有100个线程nIterations = 90

所以你可以看到,它不是因为std.parallelism的一些问题需要更长时间,而只是因为它正在做更多的工作.

为什么你的代码不是线程安全的？

并行运行的函数是propagateLabels,它具有对标签的共享,非同步访问权限,nUpdated和active.谁知道这是什么奇怪的行为,但它不可能是好的.

在开始分析之前,您需要将算法修复为线程安全.

c – 为什么D中的这个并行代码如此严重？

解决方法

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