OpenMP并行计算基础：程序设计与实践指南

"OMP程序设计基础" OpenMP（Open Multi-Processing）是一种并行编程模型，主要用于共享内存架构的多线程程序设计。由OpenMP Architecture Review Board (ARB) 制定，支持C、C++和Fortran语言。OpenMP不适用于非共享内存系统，例如集群，对于这类系统，通常使用MPI（Message Passing Interface）进行并行计算。其核心思想是通过在源代码中添加pragma注解，让编译器自动识别并进行并行化处理，简化了并行编程的复杂性。 主要内容涵盖以下几个方面： 1. **一个简单的OpenMP例子**：在Visual Studio 2010中创建C++控制台应用，开启OpenMP支持（/openmp），然后编写包含omp.h头文件的代码，使用`#pragma omp parallel for`指令将循环并行化。 2. **OpenMP概述**：OpenMP是一种共享存储并行模型，通过任务和数据并行性实现并行计算，提供简单易用的接口。 3. **并行数目与并形体对运行效率的影响**：讨论并行线程的数量如何影响程序性能，以及如何优化并行执行的形态。 4. **求π例子**：通过并行计算来逼近π值，展示OpenMP在实际问题中的应用。 5. **循环结构的并行**：详细解释如何并行化循环，包括范围条件、调度（schedule）条件和threadprivate指令。 6. **分段并行**：介绍如何将大任务分解为小段并行执行，以提高效率。 7. **嵌套并行**：允许在一个并行区域内再开启新的并行区域，支持更复杂的并行逻辑。 8. **OpenMP中的常用函数**：列出一些关键函数，如设置和获取线程数目、获取线程ID、获取处理器数目等，这些函数有助于控制和监控并行执行。 9. **同步**：讨论并行编程中的同步机制，包括互斥同步（mutex）确保资源访问的安全性和事件同步（例如barrier）确保所有线程达到特定点后再继续执行。 通过以上内容，开发者可以了解并掌握OpenMP的基础知识，从而编写高效的并行程序，利用多核处理器提升计算性能。学习OpenMP不仅可以提高程序运行速度，还能帮助理解并行计算的原理，为解决大规模计算问题打下基础。