Конспект-справочник 'Моделирование на C++'

Многопоточное программирование 
В этом разделе очень сжато скажем несколько слов о том, как ускорить 
вычисления. До этого момента все вычисления производились 
последовательно, используя один поток исполнения. Если система позволяет 
использовать одновременно несколько вычислительных ядер центрального 
процессора, то вычисления, которые можно разделить и сделать независимо, 
можно существенно ускорить. Для распараллеливания вычислений есть 
несколько способов. Наиболее простым, не требующим детальных знаний о 
многопоточном программировании, является применение декларативных 
расширений языка, а именно открытого стандарта распараллеливания 'OpenMP' 
для компиляторов С, С++, FORTRAN или расширения языка от Intel - Cilk Plus. 
И 'OpenMP' и 'Cilk Plus' не являются подключаемыми библиотеками, а 
представляют собой расширение языка, реализованное в компиляторе. 
89 

---

'OpenMP' поддерживается компилятором MinGW в редакции TDM, 
устанавливаемым вместе с Code::Blocks. Для того, чтобы воспользоваться 
преимуществами многопоточности нужно сделать два действия: включить в 
исходный текст заголовочный файл и в настройках проекта, во вкладке 
настроек компоновщика (Project->Build options... вкладка 'Linker settings') 
добавить имя библиотеки: 'gomp'. 
Ниже приведен пример из Wikipedia. К используемым директивам даны 
комментарии. Более полный список параметров для директив OpenMP в одном 
месте собран там же, на английской странице OpenMP в Wikipedia. 
#include  
using namespace std; 

#include  

int main(int argc, char *argv[]) 
{ 

// выполняется в каждом ядре процессора. 4 ядра -
// 
будет выведено 4 строки. 
#pragma omp parallel 
cout << "This runs in each core in parallel" << endl;

// выполняется в каждом ядре процессора своя часть цикла 
#pragma omp parallel for 
for (int i = 0; i < 4; i++) 
cout << "\'for\' body is paralleled. This is No" << i << endl;
int th_id, nthreads; 

// распараллеливает исполнение 
#pragma omp parallel private(th_id) shared(nthreads)
{ 
th_id = omp_get_thread_num(); 
#pragma omp critical 
// взаимное исключение обеспечивает что этот блок
// 
единовременно исполняет только один поток и дает
// 
допечатать строку до конца 
{ 
cout << "Hello World from thread " << th_id << endl; 
} 
#pragma omp barrier 
// дождаться завершения всех потоков в этой точке 
 

// это не распараллеливается (master thread only) 
#pragma omp master 
{ 
nthreads = omp_get_num_threads(); 
cout << "There are " << nthreads << " threads" << endl; 
} 
} 
90 

---

return 0; 
} 
Расширением директив 'OpenMP', использующим также вычислительные 
возможности графических ускорителей, является 'OpenACC'.