线程间的数字差异(cygwin上的openMP)

Question

我希望以下fortran代码为所有线程生成相同的结果.我正在使用最新的cygwin处理32位Windows 7.Gfortran版本是4.8.3

program strange
    use omp_lib
    implicit none


    real(kind=8) :: X(3)
    real(kind=8) :: R
    real(kind=8) :: R3

    !$omp parallel private(X,R,R3) default(none)

       X(1)=7.d0
       X(2)=5.3d0
       X(3)=0.d0

       R = dsqrt(X(1)**2 + X(2)**2 +X(3)**2)
       R3 = R*R*R

       write(*,*) "Thread ", omp_get_thread_num(), " results: ", R, R3


    !$omp end parallel

end program

在我的机器上我得到了

radg@pc_radg ~/morralla/terror
$ gfortran terror.f90 -fopenmp

radg@pc_radg ~/morralla/terror
$ ./a.exe
 Thread            1  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931
 Thread            0  results:    8.7800911157003370        676.85722410933886
 Thread            2  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931
 Thread            3  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931

运行几次之后,我看到线程0始终显示相同的结果,与所有其他线程不同.我还观察到,当更改要生成的线程数(导出OMP_NUM_THREADS = x)时,我仍然从线程0得到相同的错误结果

在更改优化级别时,我会得到很好的结果

radg@pc_radg ~/morralla/terror
$ gfortran -O3 terror.f90 -fopenmp

radg@pc_radg ~/morralla/terror
$ ./a.exe
 Thread            0  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931
 Thread            1  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931
 Thread            3  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931
 Thread            2  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931

相同的程序在Linux 64位机器(32位和64位二进制文​​件)上正常工作.这种输出的一个例子

 Thread            3  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931
 Thread            0  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931
 Thread            1  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931
 Thread            2  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931

知道为什么会在我的特定环境中发生这种情况？

Answer 1

您是否考虑过，Fortran 双精度通常只有15 个有效数字？

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Thread            1  results:    8.7800911157003387        676.85722410933931\nThread            0  results:    8.7800911157003370        676.85722410933886\nDigits                      :    1 23456789012345--        123 456789012345--\n

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一般来说，这意味着，由于浮点运算的复杂性，第 15 位数字之后的所有内容都不可信。

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您可能想在这里阅读相关内容。

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特别是本系列中关于精度的这篇文章，解释了为什么只要不重新编译，就总是在线程 0 上得到相同的结果：

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...\n 这个保证大多是简单的（如果你还没有重新编译\xe2\x80\x99t，那么你\xe2\x80\x99将得到相同的结果），但精确地确定它是很棘手的。

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...

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因此，只要您不做一些古怪的事情，就可以保证相同的机器代码会产生相同的结果。

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...

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此外，您可能也会对本系列中有关双打的文章感兴趣。

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