Чим firstprivate і lastprivate відрізняються від приватних речень у OpenMP?

Я подивився офіційні визначення, але все ще досить розгублений.

firstprivate: Вказує, що кожен потік повинен мати власний екземпляр змінної, і що змінну слід ініціалізувати зі значенням змінної, оскільки вона існує до паралельної конструкції.

Для мене це дуже схоже на приватне. Я шукав приклади, але, здається, не розумію, чим він особливий або як його можна використовувати.

lastprivate: Вказує, що версія змінної, що охоплює контекст, встановлюється рівною приватній версії будь-якого потоку, який виконує остаточну ітерацію (конструкція циклу) або останній розділ (#pragma section).

Мені здається, я розумію це трохи краще через такий приклад:

#pragma omp parallel
{
   #pragma omp for lastprivate(i)
      for (i=0; i<n-1; i++)
         a[i] = b[i] + b[i+1];
}
a[i]=b[i];

Отже, у цьому прикладі я розумію, що lastprivateдозволяє iповертати за межі циклу останнє значення.

Я щойно почав вивчати OpenMP сьогодні.

privateзмінні не ініціалізуються, тобто вони починаються з випадкових значень, як будь-яка інша локальна автоматична змінна (і вони часто реалізуються за допомогою автоматичних змінних у стеку кожного потоку). Візьмемо цю просту програму як приклад:

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

int main (void)
{
    int i = 10;

    #pragma omp parallel private(i)
    {
        printf("thread %d: i = %d\n", omp_get_thread_num(), i);
        i = 1000 + omp_get_thread_num();
    }

    printf("i = %d\n", i);

    return 0;
}

За допомогою чотирьох потоків виводиться щось на зразок:

thread 0: i = 0
thread 3: i = 32717
thread 1: i = 32717
thread 2: i = 1
i = 10

(another run of the same program)

thread 2: i = 1
thread 1: i = 1
thread 0: i = 0
thread 3: i = 32657
i = 10

Це наочно демонструє, що значення iвипадкового (не ініціалізованого) всередині паралельної області і що будь-які зміни до нього не видно після паралельної області (тобто змінна зберігає своє значення перед входом в область).

Якщо iзроблено firstprivate, тоді воно ініціалізується зі значенням, яке воно має перед паралельною областю:

thread 2: i = 10
thread 0: i = 10
thread 3: i = 10
thread 1: i = 10
i = 10

Досі зміни значення iвсередині паралельної області після неї не видно.

Ви вже знаєте про це lastprivate(і це не стосується простої демонстраційної програми, оскільки в ній відсутні конструкції спільного використання).

Так що так, firstprivateі lastprivateце лише особливі випадки private. Перший призводить до введення значень із зовнішнього контексту у паралельну область, тоді як другий передає значення з паралельного регіону у зовнішній контекст. Обґрунтування цих класів обміну даними полягає в тому, що всередині паралельної області всі приватні змінні затінюють ті із зовнішнього контексту, тобто неможливо використовувати операцію присвоєння для модифікації зовнішнього значення iзсередини паралельної області.

firstprivateі lastprivateє лише особливими випадками private.

Перший призводить до введення значень із зовнішнього контексту у паралельну область, тоді як другий передає значення з паралельного регіону у зовнішній контекст.