用于 omp 并行环路的隔离错误

Question

我有 2d 浮点数数组，我想对每一行的索引进行排序。我使用一个函数进行排序。我正在循环数组的行并为每一行调用排序函数。我只想并行执行这个函数调用。串行版本工作正常。但是当我使用 omp 并行时，我会出现段错误。我已经尝试将变量私有化并使一些循环变得关键，但我仍然无法理解此错误的根源。任何帮助将不胜感激。

以下是我到目前为止的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <omp.h>
void QuickSort(float A[], size_t I[], size_t lo, size_t hi)
{
while (lo < hi)
{
float pivot = A[I[lo + (hi - lo) / 2]];
size_t t;
size_t i = lo - 1;
size_t j = hi + 1;
while (1)
{
while (A[I[++i]] < pivot);
while (A[I[--j]] > pivot);
if (i >= j)
break;
t = I[i];
I[i] = I[j];
I[j] = t;
}
/* avoid stack overflow */
if((j - lo) < (hi - j)){
QuickSort(A, I, lo, j);
lo = j+1;
} else {
QuickSort(A, I, j + 1, hi);
hi = j;
}
}
}
//Declare number of data points
#define COUNT (10)             
int main(int argc, char**argv)
{
int  i,j;
//Index array for every row
size_t I[COUNT] ;
//Array to keep first 5 sorted indices for every row
size_t I_sorted[COUNT][5];
//Array to fill random values, and random float variable        
float fr, A[COUNT][COUNT], B[COUNT] ;
srand((unsigned)time(NULL));
//Fill random float 2d array  of COUNT*COUNT dimentions
for(i = 0; i < COUNT; i++) {         // array of indexes
for(j=0; j<COUNT ;j++){
fr =  (float)rand()/RAND_MAX;
A[i][j] = fr;
printf("%ft",A[i][j]);
}
printf("n");
}
//Need to call QuickSort count number of times in parallel
#pragma omp parallel for private(j)
for(i=0 ;i<COUNT; i++) {
//#pragma omp critical
//Assign a row of A to B to pass for sorting, also make index array
for(j=0 ;j<COUNT; j++) {
B[j] = A[i][j];
I[j] = j;
}
//Sort row indices
QuickSort(B, I, 0, COUNT-1);
//#pragma omp critical
//Store sorted indices
for(j=0;j<4; j++) {
I_sorted[i][j] = I[j];
//printf("%dt",I_sorted[i][j]);
}
//printf("n");
}
//Verify sorted array is correct
printf("------------------------n");
for(i = 0; i < COUNT; i++) {
for(j = 0; j < 4; j++) {
printf("%dt",I_sorted[i][j]);
}
printf("n");
}
return(0);
}

串行代码工作正常，但使用 fopenmp 编译会出现段错误。

Answer 1

让我们考虑两个线程的情况。for(i=0; i<COUNT; i++)循环将分为两部分：一个线程将用于范围0中的i值......COUNT/2和第二个将适用于COUNT/2+1中的i值......COUNT范围。两个线程将同时执行，并且如果没有同步，您必须没有任何共享内存区域可以从两个线程写入。(如果他们确实写入相同的地址，这将 https://en.wikipedia.org/wiki/Race_condition，并使程序不可预测。

您的代码具有数组B，该数组由两个线程共享和修改。此同时访问不正确。尝试使用局部数组(在并行 for 循环的{ ... }块中定义它，一些文档)并检查其他变量是否从两个线程进行写入访问。