OpenMP中幾個容易混淆的函數（線程數量/線程ID/線程最大數）以及並列區域線程數量的確定

說明：這部分內容比較基礎，主要是分析幾個容易混淆的OpenMP函數，加以理解。

（1）並列區域數量的確定：

在這裡，先回顧一下OpenMP的parallel並列區域線程數量的確定，對於一個並列區域，有一個team的線程去執行，那麼該分配多少個線程去執行呢？

OpenMP的遇到parallel指令後建立的線程team的數量由如下過程決定：

1. if子句的結果

2. num_threads的設定

3. omp_set_num_threads()庫函數的設定

4. OMP_NUM_THREADS環境變數的設定

5. 編譯器預設實現（一般而言，預設實現的是匯流排程數等於處理器的核心數）

（http://blog.csdn.net/gengshenghong/article/details/6956878查看更多資訊）

2、3、4優先順序依次降低的，也就是前面的設定可以覆蓋後面的設定，當然也是相對而言，num_threads子句只會影響當前的並列區域，而omp_set_num_threads對OMP_NUM_THREADS環境變數的覆蓋是在整個程式運行期間全域的。

（2）幾個容易混淆的OpenMP函數

1. omp_get_thread_num

擷取線程的num，即ID。這裡的ID是OpenMP的team內的ID，在OpenMP中，一個team內的線程的ID是俺順序排列的，0、1、2...

說明：此函數在並列區域外或者並列區域內都可以調用。在並列區域外，擷取的是master線程的ID，即為0。在並列區域內，每次執行到此函數，擷取的是當前執行線程的ID。

此函數比較容易理解，主要是不要和下面的omp_get_num_threads記混淆了。

2. omp_get_num_threads/omp_set_num_threads

設定/擷取線程數量，此set函數是上面確定遇到parallel指令後建立team的線程的決定方式之一，用於覆蓋OMP_NUM_THREADS環境變數的設定。

說明：儘管從函數名上看，它們是一對set/get函數，但是要區分它們的含義，set之後馬上get，其值不一定等於set的結果，而且大部分情況都是不相等的！

首先來理解omp_set_num_threads()：

作用上來說，我們知道它是用於覆蓋環境變數OMP_NUM_THREDS的設定的，使用上來說，要注意的是，omp_set_num_threads只能用於並列區域之外，如果用於並列區域之內，在Debug下運行時會輸出“User Error 1001: omp_set_num_threads should only be called in serial regions”到控制台，如果是Release模式不會輸出，理論上應該是被忽略了。總之，在串列代碼區調用omp_set_num_threads來設定線程數量。

然後分析omp_get_num_threads()：

用於擷取當前線程組（team）的線程數量，如果不在並行區調用，返回1.

這句話就清楚了描述了get的作用了，擷取的是當前線程組的線程數量，所以一般會在並列區域調用，其返回的是實際的parallel地區內由上面幾大因素決定之後的實際的啟動並執行線程數量，並不是set的值，所以也很容易理解，在串列區調用它會返回1（所以一般也不會在串列區去調用）。

總結：omp_set_num_threads在串列地區調用才會有效，omp_get_num_threads擷取當前線程組的線程數量，一般在並列區域調用，在串列地區調用返回為1。兩個函數沒有本質上的數量關係！

3. omp_get_max_threads：

從函數名看，貌似是“擷取最大的線程數量”，是的，那麼這個“最大的線程數量"的具體含義呢？下面是OpenMP文檔上的一段話：

The omp_get_max_threads routine returns an upper bound on the number of threads that could be used to form a new team if a parallel region without a num_threads clause were encountered after execution returns
from this routine。

很清楚的說明了，這個”最大數量“是指在不使用num_threads的情況下，OpenMP形成一個新的team能建立的最大線程數量。從這裡要理解到：這個最大數量，是能確定的，與其在並列區域調用，還是在串列地區調用是無關的，因為它是返回OpenMP當前環境下去建立一個”新的“team能建立的可能的最大數量。簡單的理解，其實，這個值就是由以下三者確定：omp_set_num_threads、OMP_NUM_THREADS、編譯器預設實現。

注意：omp_get_max_threads可以在串列或並列區域內調用，而且其結果是一樣的（在其間不調用omp_set_num_threads的情況下），如果有效調用（串列區調用）了omp_set_num_threads，會改變接下來調用omp_get_max_threads的值。另外，omp_get_max_threads的傳回值可能會小於omp_set_num_threads。

4. 執行個體：

下面的例子是使用上面幾個函數的例子，根據結果可以分析出上面提到的一些內容：

#include <omp.h>int main(int argc, _TCHAR* argv[])  {printf("ID: %d, Max threads: %d, Num threads: %d \n",omp_get_thread_num(), omp_get_max_threads(), omp_get_num_threads());omp_set_num_threads(5);printf("ID: %d, Max threads: %d, Num threads: %d \n",omp_get_thread_num(), omp_get_max_threads(), omp_get_num_threads());#pragma omp parallel num_threads(5){// omp_set_num_threads(6);// Do not call it in parallel regionprintf("ID: %d, Max threads: %d, Num threads: %d \n",omp_get_thread_num(), omp_get_max_threads(), omp_get_num_threads());}printf("ID: %d, Max threads: %d, Num threads: %d \n",omp_get_thread_num(), omp_get_max_threads(), omp_get_num_threads());omp_set_num_threads(6);printf("ID: %d, Max threads: %d, Num threads: %d \n",omp_get_thread_num(), omp_get_max_threads(), omp_get_num_threads());return 0;  }