减少最大值并保存其索引

编程问答 2022-05-18

问题描述

int v[10] = {2,9,1,3,5,7,2,0};
int maximo = 0;
int b = 0;
int i;

#pragma omp parallel for shared(v) private(i) reduction(max:maximo)
for(i = 0; i< 10; i++){
    if (v[i] > maximo)
        maximo = v[i];
    b = i + 100;
}

当 ma​​ximo 获得其最大值（因此，它在 for 循环之后的值）时，我如何获得 b 在迭代期间获得的值？

解决方法

TL;DR 您可以使用 User-Defined Reduction。

首先，而不是：

for(i = 0; i< 10; i++){
    if (v[i] > maximo)
        maximo = v[i];
    b = i + 100;
}

你的意思是：

for(i = 0; i< 10; i++){
    if (v[i] > maximo){
        maximo = v[i];
        b = i + 100;
    }
}

OpenMP 具有考虑单个目标值的内置归约函数，但是在您的情况下，您希望将 max 和数组索引这两个值考虑在内进行归约。在 OpenMP 4.0 之后，可以创建自己的归约函数（即 User-Defined Reduction）。

首先，创建一个结构体来存储两个相关的值：

struct MyMax {
   int max;
   int index;
};

然后我们需要教OpenMP实现如何减少它：

#pragma omp declare reduction(maximo : struct MyMax : omp_out = omp_in.max > omp_out.max ? omp_in : omp_out)

我们相应地设置我们的平行区域：

    #pragma omp parallel for reduction(maximo:myMaxStruct)
    for(int i = 0; i< 10; i++){
       if (v[i] > myMaxStruct.max){
          myMaxStruct.max = v[i];
          myMaxStruct.index = i + 100;
      }
   }

旁注您并不真的需要 private(i)，因为使用 #pragma omp parallel for，for 循环的索引变量无论如何将是隐式私有的.

全部放在一起：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <omp.h>

struct MyMax {
   int max;
   int index;
};


int main(void)
{
    #pragma omp declare reduction(maximo : struct MyMax : omp_out = omp_in.max > omp_out.max ? omp_in : omp_out)
    struct MyMax myMaxStruct;
    myMaxStruct.max = 0;
    myMaxStruct.index = 0;

    int v[10] = {2,9,1,3,5,7,2,0};

    #pragma omp parallel for reduction(maximo:myMaxStruct)
    for(int i = 0; i< 10; i++){
       if (v[i] > myMaxStruct.max){
          myMaxStruct.max = v[i];
          myMaxStruct.index = i + 100;
      }
   }
   printf("Max %d : Index %d\n",myMaxStruct.max,myMaxStruct.index);
}

输出：

Max 9 : Index 101

（索引是 101 因为你有 b = i + 100）

,

我已经编写了代码但没有编译或测试它：

int v[10] = { 2,0 };

int maximo = 0;
int b = 0;
int i;

int nt = omp_get_num_threads();
int bv[nt] = { 0 };

#pragma omp parallel for shared(v) shared(bv) private(i) reduction(max:maximo)
for (i = 0; i < 10; i++) {
    if (v[i] > maximo) {
        maximo = v[i];
        bv[omp_get_thread_num()] = i + 100;
    }
}

for (i = 0;  i < nt;  ++i)
    printf("bv[%d] = %d\n",i,bv[i]);

注意“返回当前团队中的线程数。在程序的连续部分中，omp_get_num_threads 返回 1”

好的，我已经重新编码[并构建/运行它]并且它确实产生一个非零bv输出：

#include <stdio.h>
#include <omp.h>

int
main(void)
{
    int v[10] = { 2,0 };

    int i;
    int nt;
    int maximo = 0;
    int index = 0;
    int bv[32] = { 0 };
    int max[32] = { 0 };
    #pragma omp parallel shared(v,bv)
    {
        nt = omp_get_num_threads();
        int thread_id = omp_get_thread_num();
        #pragma omp for private(i)
        for (i = 0; i < 10; i++) {
            if (v[i] > max[thread_id]) {
               max[thread_id] = v[i];
               bv[thread_id] = i + 100;
            }
        }
    }
    // Reducing sequentially 
    for (i = 0;  i < nt;  ++i){
        if(max[i] > maximo){
           maximo = max[i];
           index  = bv[i];
        }
    }
    printf("Max %d at index %d\n",maximo,index);
    return 0;
}

这是程序输出：

Max 9 at index 101
cmultithreadingmultithreadingopenmpparallel-processingreduction