VS2010配置使用OpenMP

OpenMP并行编程示例
本文通过一个简单的OpenMP并行编程实例,对比了串行与并行程序的执行效率,展示了如何在Visual Studio 2010中启用OpenMP支持,并提供了详细的步骤与测试结果。

 一个简单的OpenMP例子

       首先启动VisualStudio 2010,新建一个C++的控制台应用程序,如下图所示:

       然后在项目解决方案资源管理器上选择项目名称,点击右键,选择“属性”,如下图所示:

       然后在属性页上左侧选择“配置属性”——“C/C++”——“语言”,然后在右侧“OpenMP支持”后选择“是(/openmp)”,如下图所示:

       在cpp文件中添加如下代码:

[cpp]  view plain copy
  1. #include "stdafx.h"  
  2.   
  3. #include<omp.h>  
  4.   
  5. #include<iostream>  
  6.   
  7. usingnamespace std;  
  8.   
  9.   
  10. //循环测试函数  
  11. void test()  
  12. {  
  13. for(int i=0;i<10000;i++)  
  14. {  
  15.   
  16. }  
  17. }  
  18.   
  19.   
  20. int _tmain(int argc,_TCHAR* argv[])  
  21. {  
  22. cout<<"这是一个串行测试程序!\n";  
  23. double start = omp_get_wtime( );//获取起始时间  
  24.   
  25. for(int i = 0; i < 10000; i++)  
  26. {   
  27. test();  
  28. }  
  29.   
  30. double end = omp_get_wtime( );  
  31.   
  32. cout<<"计算耗时为:"<<end -start<<"\n";  
  33.   
  34. cin>>end;  
  35.   
  36. return 0;  
  37. }  

       以上代码中红色字体为添加的代码,以上程序是一个典型的串行程序,经过随机运行10次,其平均耗时约0.283273s(具体所耗时间跟测试计算机有密切的关系,测试电脑CPU采用Core I7 2630QM,4核)。

       下面将其转换成并行程序,只需要在for循环加上#pragma omp parallel for即可,如下代码(注意红色部分):

[cpp]  view plain copy
  1. #include "stdafx.h"  
  2.   
  3. #include<omp.h>  
  4.   
  5. #include <iostream>  
  6.   
  7. using namespace std;  
  8.   
  9.   
  10. //循环测试函数  
  11. void test()  
  12. {  
  13. for(inti=0;i<10000;i++)  
  14. {  
  15.   
  16. }  
  17. }  
  18.   
  19. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
  20. {  
  21. cout<<"这是一个并行测试程序!\n";  
  22.   
  23. doublestart = omp_get_wtime( );//获取起始时间  
  24.   
  25.   
  26. #pragma ompparallel for  
  27. for(inti = 0; i < 10000; i++)   
  28. {  
  29. test();  
  30. }  
  31.   
  32.   
  33. doubleend = omp_get_wtime( );  
  34.   
  35. cout<<"计算耗时为:"<<end -start<<"\n";  
  36.   
  37. cin>>end;  
  38.   
  39. return0;  
  40. }  
       同样,也经过10次随机的运行,其平均耗时约为0.06358044s,两种不同运行方式的比较结果如下表所示:

次数

串行

并行

1

0.283382

0.0746704

2

0.283654

0.0686404

3

0.283212

0.0536631

4

0.280234

0.0517737

5

0.283041

0.0717588

6

0.283126

0.0524264

7

0.281881

0.0580316

8

0.283301

0.0730386

9

0.284545

0.0745088

10

0.286353

0.0572926

平均值

0.283273

0.06358044

       两种运行方式的结果如下图所示:

       从上面的分析结果可见,采用OpenMP并行所耗时间仅为串行的22.44%,节约近4.5倍的时间。

相关程序源码下载地址:
http://download.youkuaiyun.com/detail/xwebsite/3843187
<think>我们正在讨论在Visual Studio中使用OpenMP的方法。根据引用内容,配置使用OpenMPVS中主要涉及以下步骤: 1. 启用OpenMP支持:在项目属性中设置。 2. 包含头文件:`#include <omp.h>` 3. 编写OpenMP指令:如`#pragma omp parallel`等。 同时,用户之前的问题是关于两个相邻同等级循环OpenMP并行化,我们已经给出了一些方案(单并行区域包裹双循环、独立并行化等)。现在用户想了解在VS使用OpenMP的方法,因此我们需要结合引用内容详细说明。 步骤: 1. 配置OpenMP:在项目属性中启用OpenMP。 2. 编写代码:包含必要的头文件,使用OpenMP指令。 3. 编译运行:注意在VS中的编译选项。 此外,我们可以给出一个完整的示例代码,展示在VS中如何使用OpenMP并行化两个相邻循环。 注意:引用[1][2][3]都提到了如何在VS配置OpenMP,特别是引用[3]给出了一个示例代码和配置步骤。 因此,回答将包括: - 配置步骤(图示或文字说明) - 代码示例(两个相邻循环并行化) - 注意事项(如判断_OPENMP宏等) 最后,生成相关问题。 </think>### Visual Studio中使用OpenMP的完整指南 #### 一、环境配置步骤 1. **启用OpenMP支持** 在项目属性中进行配置: ```路径:项目 → 属性 → C/C++ → 语言 → OpenMP支持 → 选择"是"``` 此操作需在**所有配置**和**所有平台**下设置[^3]。 2. **包含头文件** 在源代码中添加: ```cpp #include <omp.h> // OpenMP核心功能 #include <stdio.h> // 输入输出支持 ``` 3. **编译器兼容性检查** ```cpp #ifdef _OPENMP printf("OpenMP支持已启用\n"); #else printf("警告:编译器未启用OpenMP\n"); #endif ``` 此代码可检测OpenMP是否成功激活[^2]。 #### 二、并行化基础示例 ```cpp #include <omp.h> #include <stdio.h> int main() { // 串行区域 printf("串行线程ID: %d\n", omp_get_thread_num()); // 并行区域 - 创建4个线程 #pragma omp parallel num_threads(4) { int tid = omp_get_thread_num(); printf("并行线程ID: %d\n", tid); } // 返回串行区域 printf("返回串行区域\n"); return 0; } ``` **输出示例**: ``` 串行线程ID: 0 并行线程ID: 1 并行线程ID: 0 并行线程ID: 2 并行线程ID: 3 返回串行区域 ``` #### 三、双循环优化实践 ```cpp #pragma omp parallel // 单个并行区域 { // 第一个循环并行化 #pragma omp for schedule(dynamic, 32) for (int i = 0; i < 1000; i++) { // 计算任务1(负载可能不均衡) } // 隐式同步点 // 第二个循环并行化 #pragma omp for for (int j = 0; j < 500; j++) { // 计算任务2 } } ``` **关键参数说明**: - `schedule(dynamic, 32)`:动态任务分配,每组32次迭代 - 线程池复用:避免多次创建/销毁线程的开销[^1] #### 四、高级调试技巧 1. **线程锁机制**(防数据竞争) ```cpp omp_lock_t lock; omp_init_lock(&lock); #pragma omp parallel for for (int i = 0; i < N; i++) { omp_set_lock(&lock); // 临界区代码 omp_unset_lock(&lock); } omp_destroy_lock(&lock); ``` 2. **性能分析工具** 使用VS内置诊断工具: ```调试 → 性能探查器 → 并发可视化``` #### 五、常见问题解决 | 问题现象 | 解决方案 | |---------------------------|------------------------------| | 未启用OpenMP | 检查项目属性设置[^3] | | 循环并行化 | 确保禁用编译器优化/O2以下 | | 数据竞争导致结果异常 | 添加`critical`区域或锁机制 | | 负载不均效率低下 | 使用`schedule(dynamic)` | > **最佳实践**:在复杂项目中始终添加`#ifdef _OPENMP`条件编译,确保非OpenMP环境也能运行[^2]。
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