OpenMP Tutorial学习笔记(10)OpenMP指令之数据范围属性的子句

OpenMP Tutorial：https://computing.llnl.gov/tutorials/openMP/#Clauses

（1）Summary：

在OpenMP的指令中，有一系列的子句，子句中一大部分子句是和数据属性相关的，也是指令很重要的一部分。称之为”Data Scope Attribute Clauses“，或者称之为”Data-sharing Attribute Clauses“。掌握数据属性的使用是OpenMP学习和理解的很重要的一部分，由于OpenMP是基于内存共享的，所以很多数据默认就是共享的。这些数据共享属性的子句通常用于特定的指令中，一般为parallel, do/for, sections等。

（2）private子句：

private (list)

private子句指定列表中的变量对于每个线程都是私有的。

说明：private子句的特性，

对于team中的每个线程，一个同样类型的新的对象被声明；
所有对原来的对象的引用都被新对象的引用替代；
声明为private的变量被认为是对于每个线程没有初始化的。

以下是private和threadprivate的比较：

PRIVATETHREADPRIVATEData ItemC/C++: variable 
Fortran: variable or common blockC/C++: variable 
Fortran: common blockWhere DeclaredAt start of region or work-sharing groupIn declarations of each routine using block or global file scopePersistent?NoYesExtentLexical only - unless passed as an argument to subroutineDynamicInitializedUse FIRSTPRIVATEUse COPYIN

（3）shared子句

shared (list)

shared子句将列表中的变量声明为对于team内的所有线程共享。

说明：shared子句的特性，

一个共享变量只存在于一个内存地址，所有的线程都能读或写其地址；

开发者要自己保证访问共享变量的正确性（通过同步，如critical）。

（4）default子句

default (shared | none)

default子句指定parallel区域的所有变量的默认scope。

说明：default子句的特性，

可以使用其它子句如shared/private等覆盖默认的指定；

C/C++标准没有规定可以指定private作为default（Fortran支持），当然，编译器可以自行实现；

指定none作为default的值，那么并行块中的所有变量都需要显式定义数据范围属性。

另外，对于一个parallel并行块，只能指定一个default值。

（5）firstprivate子句

firstprivate (list)

firstprivate子句结合了private子句和自动初始化的功能。

（6）lastprivate子句

lastprivate (list)

lastprivate子句结合了private子句的功能，而且会复制最后一个循环迭代或section的值。

（7）copyin子句

copyin  (list)

copyin子句用于为一个team的所有线程的threadprivate指令的变量赋值统一的值。

说明：copyin的源变量值是master线程的值，线程在进入并行块时使用其值进行初始化。

（8）copyprivate子句

copyprivate  (list)

用于single指令。

（9）reduction子句

reduction (operator: list)

reduction子句对指定的变量执行reduction操作。对于多个线程，每个线程会对于reduction类型的变量保存一个副本，在循环迭代或并行结束后，对所有的线程的副本变量执行operator的叠代操作，得到最终的结果。其中，operator为一个合法的操作符，比如+/-/*等等。

PRIVATETHREADPRIVATEData ItemC/C++: variable 
Fortran: variable or common blockC/C++: variable 
Fortran: common blockWhere DeclaredAt start of region or work-sharing groupIn declarations of each routine using block or global file scopePersistent?NoYesExtentLexical only - unless passed as an argument to subroutineDynamicInitializedUse FIRSTPRIVATEUse COPYIN