5.3 任务处理示例

以下 C/C++ 程序说明为什么 OpenMP task 指令和 taskwait 指令可用于递归计算斐波纳契数。

在该示例中，parallel 指令指示一个将由四个线程执行的并行区域。在并行构造中，single 指令用于指示只有其中一个线程将执行调用 fib(n) 的 print 语句。

对 fib(n) 的调用会生成两个任务（由 task 指令指示）。其中一个任务计算 fib(n-1)，另一个任务计算 fib(n-2)，将返回值加在一起即可产生由 fib(n) 返回的值。对 fib(n-1) 和 fib(n-2) 的每个调用反过来又会生成两个任务。将会以递归方式生成任务，直到传递到 fib() 的参数小于 2。

请注意每个 task 指令上的 final 子句。如果 final 子句表达式 (n <= THRESHOLD) 求值结果为 true，则生成的任务将为 final 任务。执行最终 (final) 任务期间遇到的所有 task 构造将生成包括 (included)（和最终 (final)）任务。因此，当使用参数 n = 9, 8, ..., 2 调用 fib 时，将生成包括 (included) 任务。这些包括 (included) 任务将由遇到这些任务的线程立即执行，从而减少在概念池中放置任务的开销。

taskwait 指令可确保在调用 fib() 的过程中生成的两个任务（即计算 i 和 j 的任务）在对 fib() 的调用返回之前已完成。

请注意，虽然只有一个线程执行 single 指令（因而也只有一个线程对 fib(n) 进行调用），但是所有四个线程都将参与执行生成的任务。

以下示例是使用 Oracle Solaris Studio C++ 编译器编译的。

示例 5-1 任务处理示例：计算斐波纳契数

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

#define THRESHOLD 5

int fib(int n)
{
  int i, j;
 
  if (n<2)
    return n;
 
  #pragma omp task shared(i) firstprivate(n) final(n <= THRESHOLD)
  i=fib(n-1);
 
  #pragma omp task shared(j) firstprivate(n) final(n <= THRESHOLD)
  j=fib(n-2);
 
  #pragma omp taskwait
  return i+j;
}


int main()
{
  int n = 30;
  omp_set_dynamic(0);
  omp_set_num_threads(4);
 
  #pragma omp parallel shared(n)
  {
     #pragma omp single
     printf ("fib(%d) = %d\n", n, fib(n));
  }
}

% CC -xopenmp -xO3 task_example.cc

% a.out
fib(30) = 832040