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c++ - 平行狄克斯特拉

coder 2024-02-15 原文

我正在使用 OpenMP 制作 Dijkstra 算法的并行版本。我的代码由两部分组成。第一部分仅由一个线程(主线程)执行。该线程从列表中选择新节点。第二部分由其他线程执行。这些线程改变从源到其他节点的距离。不幸的是，我的代码中出现了错误，因为执行第二部分的许多线程之一突然“消失”了。可能数据同步有问题，但我不知道在哪里。如果有人能告诉我我的错误在哪里，我将不胜感激。这是代码:

map<int, int> C;
map<int, int> S;
map<int, int> D;
int init;
int nu;
int u;
int p = 3;//omp_get_num_threads();
int d;
int n = graph->getNodesNum();

#pragma omp parallel shared(n, C, d, S, init, nu, u, D, graph, p) num_threads(p)
{
    int myId = omp_get_thread_num();
    if (myId == 0)
    {
        init = 0;
        nu = 0;

        u = to;
        while (init < p - 1)
        {
        }

        while (u != 0)
        {
            S[u] = 1;
            while (nu < p - 1)
            {
            }
            u = 0;
            d = INFINITY;
            for (int i = 1; i <= p - 1; ++i)
            {
                int j = C[i];
                if ((j != 0) && (D[j] < d))
                {
                    d = D[j];
                    u = j;
                }
            }
            nu = 0; 
        }
    }
    else
    {
        for (int i=myId; i<=n; i += p-1)
        {
            D[i] = INFINITY;
            S[i] = 0;
        }

        D[u] = 0;

        ++init; 
        while (init < p-1)
        {
        }
        while (u != 0)
        {
            C[myId] = 0;
            int d = INFINITY;

            for (int i = myId; i<=n; i+=p-1)
            {
                if (S[i] == 0)
                {
                    if (i != u)
                    {
                        int cost = graph->getCostBetween(u, i);
                        if (cost != INFINITY)
                        {
                            D[i] = min(D[i], D[u] + cost);
                        }
                    }
                    if ((d > D[i])) 
                    {                           
                        d = D[i];
                        C[myId] = i;
                    }
                }
            }
            ++nu;
            while (nu != 0)
            {
            }   
        }
    }       
}

最佳答案

我不知道您有什么信息，但是将不规则、高度同步的算法与小任务并行化是最棘手的并行问题之一。研究团队可以致力于此类任务并获得有限的加速，或者一无所获。通常，此类算法仅适用于为并行化量身定制的特定架构，并且通过适当设计数据结构消除了错误共享等古怪的开销。

像这样的算法需要大量的时间和精力来分析、测量和考虑。例如，参见本文。

ww2.cs.fsu.edu/~flin/ppq_report.pdf

现在，进入您的直接问题，因为您的算法是高度同步的并且任务很小，您正在经历数据竞争的副作用。从您的并行算法中删除这些将非常棘手，这里没有人可以为您完成。

因此，您的首要任务是寻找可以帮助您检测数据竞争的工具，例如 Valgrind 和 Intel 线程检查器。

关于c++ - 平行狄克斯特拉，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/11122786/

狄克ampintsectionwhilec++parallel-processingopenmpdijkstra

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