OpenMPを用いて多重ループを高速化する場合

目的

C言語でOpenMPを用いて、並列化を行い高速化を図る場合、思うように高速化がされない場合がある。その一つの例が多重ループを用いた時である。今回は多重ループを持ちいる場合のOpenMPを正しく使う方法を解説する。

TL;DR

多重ループをする場合は、ループの内側だけか両側に #pragma omp parallel forを置いてあげないといけない。

正解例 (両側配置)

openmp.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <omp.h>

double start,end;
int a[50][40], i, j;

int main(void){
start = omp_get_wtime();
  #pragma omp parallel for
  for(i = 0; i < 50; i++) {
    #pragma omp parallel for
    for(j = 0; j < 40; j++) {
      a[i][j] = i*j;
    }
  }
end = omp_get_wtime();

printf("Time:%e(sec)\n",end-start);


return 0;
}

（内側配置）

openmp.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <omp.h>

double start,end;
int a[50][40], i, j;

int main(void){
start = omp_get_wtime();
  for(i = 0; i < 50; i++) {
#pragma omp parallel for
    for(j = 0; j < 40; j++) {
      a[i][j] = i*j;
    }
  }
end = omp_get_wtime();

printf("Time:%e(sec)\n",end-start);


return 0;
}

計測結果

• OpenMP無し

$ ./a.out
Time:2.463534e-05(sec)

• OpenMP有

$ ./a.out
Time:1.131900e-03(sec)

間違い例

外側だけ配置していると上手く行かない

間違い.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <omp.h>

double start,end;
int a[50][40], i, j;

int main(void){
start = omp_get_wtime();
  #pragma omp parallel for
  for(i = 0; i < 50; i++) {
    for(j = 0; j < 40; j++) {
      a[i][j] = i*j;
    }
  }
end = omp_get_wtime();

printf("Time:%e(sec)\n",end-start);


return 0;
}