OpenMp之sections用法

section语句是用在sections语句里用来将sections语句里的代码划分成几个不同的段

#pragma omp [parallel] sections [子句]

{

   #pragma omp section

   {

            代码块

   } 

}

     当存在可选参数#pragma omp parallel sections时，块中的代码section才会并行处理，而#pragma omp  sections是串行的程序。详见下面的代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<omp.h>
#include <unistd.h>
int main()
{

   printf("parent threadid:%d
",omp_get_thread_num());
   #pragma omp  sections
   {
     #pragma omp section
     {
          printf("section 0,threadid=%d
",omp_get_thread_num());
          sleep(1);
     }
     #pragma omp section
     {
          printf("section 1,threadid=%d
",omp_get_thread_num());
          //sleep(1);
     }
     #pragma omp section
     {
          printf("section 2,threadid=%d
",omp_get_thread_num());
          sleep(1);
     }
   }
   #pragma omp parallel sections
   {
      #pragma omp section
     {
          printf("section 3,threadid=%d
",omp_get_thread_num());
          sleep(1);
     }
      #pragma omp section
     {
          printf("section 4,threadid=%d
",omp_get_thread_num());
          sleep(1);
     }
      #pragma omp section
     {
          printf("section 5,threadid=%d
",omp_get_thread_num());
          sleep(1);
     }
   }
 
 return 0;
}

输出结果为：

parent threadid:0
section 0,threadid=0
section 1,threadid=0
section 2,threadid=0
section 3,threadid=0
section 4,threadid=2
section 5,threadid=1

针对上面的代码，首先应该明确下面几点：

   1. sections之间是串行的。主线程把section0~2执行完之后才执行的第二个sections。

   2.没有加parallel的sections里面的section是串行的，为此我专门sleep了一秒，结果显示0～2都是主线程做的。

   3.第二个sections里面是并行的，进程编号分别为0，2，1。

问题来了，第二部分的0是不是主线程呢？还是第二部分新开的一个线程？为此需要真正输出每个线程在内核中的线程编号：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<omp.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/syscall.h>

int main()
{

   printf("pid:%d,tid=%ld
",getpid(),syscall(SYS_gettid));
   #pragma omp sections
   {
     #pragma omp section
     {
          printf("section 0,tid=%ld
",syscall(SYS_gettid));
          sleep(1);
     }
     #pragma omp section
     {
          printf("section 1,tid=%ld
",syscall(SYS_gettid));
          //sleep(1);
     }
     #pragma omp section
     {
          printf("section 2,tid=%ld
",syscall(SYS_gettid));
          sleep(1);
     }
   }
   #pragma omp parallel sections
   {
      #pragma omp section
     {
          printf("section 3,tid=%ld
",syscall(SYS_gettid));
          sleep(1);
     }
      #pragma omp section
     {
          printf("section 4,tid=%ld
",syscall(SYS_gettid));
          sleep(1);
     }
      #pragma omp section
     {
          printf("section 5,tid=%ld
",syscall(SYS_gettid));
          sleep(1);
     }
   }
 
 return 0;
}

输出结果：

pid:7619,tid=7619
section 0,tid=7619
section 1,tid=7619
section 2,tid=7619
section 5,tid=7621
section 4,tid=7619
section 3,tid=7620

从结果中可以看出以下几点：

1. OpenMP上说当程序执行到第二个sections是并行的，主线程是休眠的，一直等所有的子线程都执行完毕之后才唤醒，可是在第二个sections中有个线程id和主线程id一致？其实是不一致的，首先从两者的类型上来看，线程编号是long int的，而进程是int的，数字一致并不能说两者相同。另外一方面，在linuxthreads时代，线程称为轻量级进程（LWP），也就是每个线程就是个进程，每个线程（进程）ID不同；而从2.4.10后，采用NPTL（Native Posix Thread Library）的线程库， 各个线程同样是通过fork实现的，并且具备同一个父进程。
2. 主进程id为7619，同时它又有个线程id也是7619，又一次证明在linux中线程进程差别不大。
3. 猜测主线程并不是休眠，而是将原先的上下文保存，然后自身也作为并行的一份子进行并行程序的执行，当并行程序完成之后，再回复原先的上下文信息。

下面是一个比较复杂的例子

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<omp.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/syscall.h>

int main()
{
#pragma omp parallel
{
   printf("pid:%d,tid=%ld
",getpid(),syscall(SYS_gettid));
   #pragma omp sections
   {
     #pragma omp section
     {
          printf("section 0,tid=%ld
",syscall(SYS_gettid));
          //sleep(1);
     }
     #pragma omp section
     {
          printf("section 1,tid=%ld
",syscall(SYS_gettid));
          sleep(1);
     }
     #pragma omp section
     {
          printf("section 2,tid=%ld
",syscall(SYS_gettid));
          sleep(1);
     }
   }
   #pragma omp sections
   {
      #pragma omp section
     {
          printf("section 3,tid=%ld
",syscall(SYS_gettid));
          sleep(1);
     }
      #pragma omp section
     {
          printf("section 4,tid=%ld
",syscall(SYS_gettid));
          sleep(1);
     }
      #pragma omp section
     {
          printf("section 5,tid=%ld
",syscall(SYS_gettid));
          sleep(1);
     }
   }
}
 
 return 0;
}

输出结果：

pid:7660,tid=7660
section 0,tid=7660
section 1,tid=7660
pid:7660,tid=7662
section 2,tid=7662
pid:7660,tid=7663
pid:7660,tid=7661
section 3,tid=7660
section 5,tid=7661
section 4,tid=7662

#pragma omp parallel里面的代码是并行处理的，但是并不意味着代码要执行N次（其中N为核数），sections之间是串行的，而并行的实际部分是sections内部的代码。当线程7660在处理0，1时，因为section1休眠1s，所以section2在此期间会被新的线程进行处理。第一个sections真正处理完成之后，第二个sections才开始并行处理。

另外值得注意的是，printf并不是并行的函数，它是将结果输出到控制台中，可是控制台资源并不是共享的。当被某个线程占用之后，其余的线程只能等待，拿输出的结果为例。对于#pragma omp parallel里面的代码是并行的，可是线程之间还是有先后的次序的，次序和线程的创建时间有关，对于线程7660来说，本身就已经存在了，所以首先获得printf函数，而直到它执行section0里面的printf时，其他的线程还没有创建完毕，接着是setion1里面的printf，即使是这个时候有其他的线程创建完成了，也只能等待，在section1中，sleep了1秒钟，printf函数被新的线程使用，下面也如此。