OpenMP权威指南：并行计算实战

"OpenMP官方文档提供了关于OpenMP应用编程接口的详细示例，适用于进行平行计算的开发者。文档涵盖了OpenMP 4.5.0版本的示例代码，并可在GitHub上下载。文档由OpenMP架构审查委员会版权保护，允许无费用复制，但需保留其版权信息和文档标题。" OpenMP是一种并行编程模型，它为共享内存多处理器系统提供了一种简单的方法来编写可并行执行的程序。这个官方文档深入介绍了OpenMP的各种特性，并通过实例帮助开发者理解和使用OpenMP。 1. 并行执行：OpenMP的核心是并行执行，它允许开发者将任务分解为多个子任务，同时在多个线程间运行。一个简单的并行循环是并行执行的基础，它通过在循环标记上添加`#pragma omp parallel for`指令实现。 2. `parallel`构造：`parallel`指令用于启动并行区域，创建一个团队的线程来执行后续的代码块。默认情况下，线程数量由系统决定，但可以通过`num_threads`子句自定义。 3. 控制线程数：`num_threads`子句可以指定每个并行区域的线程数，而在多层嵌套中，需要考虑不同级别的线程控制。 4. `omp_set_dynamic`函数：该函数允许动态调整线程池的大小，与`num_threads`结合使用时，可以实现更灵活的线程管理。 5. Fortran中的`do`构造限制：在Fortran中，`do`循环有一些特定的限制，如不能与某些OpenMP构造一起使用。 6. `nowait`子句：`nowait`可以消除并行循环中的屏障，使线程在完成自己的迭代后立即继续执行后续代码，提高效率。 7. `collapse`子句：`collapse`用于展开多维循环，将多个循环合并为一个，以简化并行化处理。 8. `linear`子句：在循环构造中，`linear`指定变量更新方式，确保并行执行时的步进一致性。 9. `parallel sections`构造：此构造允许多个代码段并行执行，每个线程选择一个不同的代码段来执行。 10. `firstprivate`子句：`firstprivate`确保变量在进入并行区域时保持原始值，同时在每个线程内创建私有副本。 11. `single`构造：`single`指令指定仅由一个线程执行的代码块，通常用于初始化或协调工作。 12. `workshare`构造：`workshare`包括`for`、`sections`和`parallel workshare`，它们将任务分配给线程，实现任务并行。 13. `master`构造：`master`块中的代码只由主线程执行，常用于决策点或同步点。 14. 其他高级特性：文档还涵盖了更多高级特性和使用技巧，如动态负载平衡、同步机制和数据亲和性等。 通过这些示例和解释，开发者可以更好地理解如何利用OpenMP来优化代码，实现高效的并行计算。