パラレルコンピューティング - 混乱した出力？

Question

私は並列コンピューティングの基礎を学びたいと思っていますが、私は自分のコンピュータ上で問題に遭遇しています。以下のコードを見てください。基本的には、「Hello World！」という行を印刷したいと思います。私のコンピュータにはすべてのコアがあります。私のコンピュータは4つのコアを持っているので、その行を4回印刷するべきです。 'printf'行の代わりにコメントアウトされた 'cout'行を使用すると、出力がすべて混乱することになります。これは、 '\ n'エスケープコマンドが「Hello World！」とは別に実行されるため、新しい行出力がランダムに発生するためです。 'printf'行はこの問題の解決策です。なぜなら、行はすべて一度に実行されるからです（ 'cout'行のように分割されないため）。しかし、私が 'printf'を使うと、私の出力はまるで私が 'cout'を使ったかのように混乱します。なぜそれがこれを行うのか分かりません。私は別のコンピュータで全く同じコードを試してみましたが、完全に動作します。それは 'printf'で出力をつまずくだけの私のコンピュータです。 CS教授にメールを送りました。私のCS教授にメールを送りました。私のCS教授に私のコンピュータでこれをやっている理由が分かりません。私は自分のコンピュータにOpenMPを正しくセットアップしたことを知っています。並列コンピューティングの経験を持つ人は、なぜこれが私のコンピュータ上で乱れているのかを知っていますか？

こんにちは

Hello Worldの臥：

#include <omp.h> 
#include <stdio.h> 
#include <iostream> 
#include <stdlib.h> 
using namespace std; 

int main() 
{ 
    #pragma omp parallel 
    { 
     printf("Hello World!\n"); 
     //cout << "Hello World!\n" << endl; 
    } 
    return 0; 
} 

私が話しているかを示すために、ここで私は自分のコンピュータ上で上記のコードを実行したときの出力があります！

rld！

こんにちは！

Answer 1

申し訳ありませんが、あなたの教授は誤解しています。共有リソース（この場合はSTDOUT出力ファイル）の途切れることのない使用を保証するには、相互排他性またはその他の障壁を利用する必要があります。

printfまたはstd::cout::operator<<()にかかわらず、混在出力が予想される可能性があります。表示される動作の違いは、それぞれ異なるデザインのため、それぞれの実行時間の微妙な違いです。どちらの場合でもこの動作が必要です。

私はそれが他の人のために働く理由を理解できません。

そうではありません。あなたのクラスのヒーローになり、それがどのように動作し、どのように修正するかを説明してください。彼らに彼らの愛を送ると伝えてください。 :)

Answer 2

すでに説明したように、printf()はアトミックであり、出力をマングリングしませんが、std::cout::operator<<()は基本的に間違っていると混乱します。

しかし、これには「真実」の部分がありますが、それは別のレベルです。例を挙げましょう：

私はこれを与えるかもしれないOpenMPの "Hello World" のC-スタイルを、しようとした場合：

printf("Hello from thread %d of %d\n", 
     omp_get_thread_num(), 
     omp_get_num_threads()); 

同じ1 C++ - スタイルは次のようになります。

std::cout << "Hello from thread " << omp_get_thread_num() 
      << " of " << omp_get_num_threads() 
      << std::endl; 

そして、両者の間に本質的な違いはprintf()のために、私はC++ながら、完全に準備出力文字列で、一度印刷メソッドを呼び出すことである - スタイル1は、行の唯一のこまごまとし、std::cout::operator<<() 5回を呼び出しますそれは送られても送られなくてもよい標準出力。 内部的には、何かが起こる可能性があり、私は何らかの振る舞いをするつもりはありません。しかし、少なくともここではprintf()を使用することで、保証できない場合でも、私はきれいな出力が得られる可能性が高くなります。ここで

は完全な例である：私のLinuxラップトップ上で（GCC 5.2）私を与え

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

int main() { 
    #pragma omp parallel 
    printf("Hello from thread %d of %d with printf()\n", 
      omp_get_thread_num(), 
      omp_get_num_threads()); 

    printf("*** outside of parallel region ***\n"); 

    #pragma omp parallel 
    std::cout << "Hello from thread " << omp_get_thread_num() 
       << " of " << omp_get_num_threads() 
       << " with std::cout" 
       << std::endl; 
    return 0; 
} 

：

~/tmp$ g++ -fopenmp stdout.cc 
~/tmp$ ./a.out 
Hello from thread 3 of 4 with printf() 
Hello from thread 0 of 4 with printf() 
Hello from thread 2 of 4 with printf() 
Hello from thread 1 of 4 with printf() 
*** outside of parallel region *** 
Hello from thread Hello from thread Hello from thread Hello from thread 1 of 4 with std::cout23 of 4 with std::cout 
of 4 with std::cout 
0 of 4 with std::cout 

~/tmp$ 

あなたは慎重に見ると、あなたが個々のコールのいずれもが見ることができませんstd::cout::operator<<()は分割されていますが、新しい呼び出しが行われるたびに、さまざまなスレッドが互いに競合し、出力を混乱させる機会になります。

また、printf()がアトミックであり、物事を混乱させないということは間違っていますが、単純に複雑な出力文字列の場合は、std::coutよりもマングリングされる可能性が低くなります。