Расчёт значения функции, параллельное программирование

@БузинВладимир · Регистрация: 21.08.2017

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Добрый вечер! Требуется параллельно вычислить значение функции из третьего варианта. У меня был соблазн "запихнуть" шаг функции в цикл for, но циклов с вещественными счётчиками не бывает. Если бы счётчик x был целым, а шаг функции вещественным (по условию нужно разделить номер варианта на количество расчётов), то цикл получился бы бесконечным и программа никогда бы не завершила работу. Как грамотно переделать и распараллелить цикл и куда лучше всего "совать" шаг моей функции?

Исходный код на C++:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
#include "stdafx.h"
#include <omp.h>
#include <time.h>
#include <iostream>
#include <cmath>
#include <cstdio>
#include <conio.h>
using namespace std;
 
void CalcFunction(int n, int p, int k) {
    double a, b, h, y, x;
    a = n;
    b = 2*n;
    h = (double)(n / p);
    omp_set_dynamic(0);
    omp_set_num_threads(k);
    #pragma omp parallel for
    for(x = 1; x < (n+1); x += h) {
        y = (double)((1 / (2*b))*exp((double)(-(fabs(x - a) / b))));
        cout << "y(" << x << ") = " << y << endl;
    }
}
 
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    clock_t st, et;
    double iv;
    int n, p, k;
    cout << "Enter your ID:\n";
    cin >> n;
    cout << "Enter number of calculations:\n";
    cin >> p;
    cout << "Enter number of threads:\n";
    cin >> k;
    cout << "y(x) = (1 / (2*b))*exp(-(fabs(x - a) / b)):\n";
      st = clock();
  CalcFunction(n, p, k);
  et = clock();
  iv = (double)(et-st)/CLOCKS_PER_SEC;
  printf("time is %f\n", iv);
  _getch();
    return 0;
}

@БузинВладимир · 10.03.2018, 09:22 **[ТС]**

Я попробовал с while, но случилось то, чего я боялся. При нецелом числе итераций цикл становится бесконечным.

Исходный код на C++:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
#include "stdafx.h"
#include <omp.h>
#include <time.h>
#include <iostream>
#include <cmath>
#include <cstdio>
#include <conio.h>
using namespace std;
 
void CalcFunction(int n, int p, int k) {
    double a, b, h, y, x;
    a = n;
    b = 2*n;
    h = (double)(n / p);
    x = 1;
    omp_set_dynamic(0);
    omp_set_num_threads(k);
    #pragma omp parallel sections
    {
        #pragma omp section
        {
    while(x <= (n+1)) {
        y = (double)((1 / (2*b))*exp((double)(-(fabs(x - a) / b))));
        cout << "y(" << x << ") = " << y << endl;
        x = (double)(x + h);
    }
        }
    }
}
 
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    clock_t st, et;
    double iv;
    int n, p, k;
    cout << "Enter your ID:\n";
    cin >> n;
    cout << "Enter number of calculations:\n";
    cin >> p;
    cout << "Enter number of threads:\n";
    cin >> k;
    cout << "y(x) = (1 / (2*b))*exp(-(fabs(x - a) / b)):\n";
      st = clock();
  CalcFunction(n, p, k);
  et = clock();
  iv = (double)(et-st)/CLOCKS_PER_SEC;
  printf("time is %f\n", iv);
  _getch();
    return 0;
}

ValeryS · 10.03.2018, 10:15

Сообщение от БузинВладимир

но циклов с вещественными счётчиками не бывает.

тебя обманули

проверь

C++
1
2
for(doudle a=0.1; a<=1.0;a+=0.1)
 cout<<a;

единственно, нельзя применять строгие сравнения равно\ не равно

Добавлено через 46 минут

Сообщение от БузинВладимир

h = (double)(n / p);

не будет здесь того что хочешь

сначала целочисленное деление а потом приведение к double
нужно примерно вот так

C++
1
h = (double)n / p;

@БузинВладимир · 10.03.2018, 15:50 **[ТС]**

Но тогда цикл будет бесконечным, и я не смогу применить шаг меньше единицы. Я не верю, что в цикл можно "совать" вещественный счётчик. Компилятор "сказал", что переменная x должна быть знакового целого типа. Я не могу "победить" этот цикл. Измените условие цикла так, чтобы всё посчиталось, тогда я поверю. Напишите в комментариях к коду, что нужно сделать на самом деле.

C++
1
2
3
4
5
    #pragma omp parallel for
    for(double x = 1; x <= (double)(n+1); x = (double)(x + h)) {
        y = (double)((1 / (2*b))*exp((double)(-(fabs(x - a) / b))));
        cout << "y(" << x << ") = " << y << endl;
    }

1>function-value.cpp(21): error C3016: 'x' : index variable in OpenMP 'for' statement must have signed integral type
1>
1>Build FAILED.

Добавлено через 9 минут
Попытался убрать скобки, компилятор выдаёт ту же ошибку и твердит, что счётчик цикла должен быть целочисленным.

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
void CalcFunction(int n, int p, int k) {
    double a, b, h, y;
    a = n;
    b = 2*n;
    h = (double)n / p;
    omp_set_dynamic(0);
    omp_set_num_threads(k);
    #pragma omp parallel for
    for(double x = 1; x <= (double)n+1; x = (double)x + h) {
        y = (double)((1 / (2*b))*exp((double)(-(fabs(x - a) / b))));
        cout << "y(" << x << ") = " << y << endl;
    }
}

Это крик души. Пожалуйста, переделайте и распараллельте цикл (напишите в комментариях к коду, что нужно сделать на самом деле)!

Добавлено через 49 минут
Пытался сделать так:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
void CalcFunction(int n, int p, int k) {
    double a, b, h, y, x;
    int i;
    x = 1;
    a = n;
    b = 2*n;
    h = (double)(n / p);
    omp_set_dynamic(0);
    omp_set_num_threads(k);
    #pragma omp parallel for reduction(+: x)
    for(i = 0; i < 10000000000; i++) {
        y = (double)((1 / (2*b))*exp((double)(-(fabs(x - a) / b))));
        cout << "y(" << x << ") = " << y << endl;
        x += h;
        if (x > (n + 1)) {
            break;
        }
    }
}

Но компилятор почему-то ругается на break:

1>function-value.cpp(28): error C3010: 'break' : jump out of OpenMP structured block not allowed
1>
1>Build FAILED.

Пожалуйста, напишите в комментариях к коду, что нужно сделать на самом деле!

Добавлено через 3 часа 26 минут
Идея простая - ввести новую переменную x и увеличивать её на шаг функции в теле цикла независимо от счётчика, щедро отмерить количество итераций (пусть максимальное количество расчётов n * 10 в восьмой степени), вне цикла задать значение новой переменной x = 1 и считать, пока x не достигнет n + 1. Выйти из цикла, если x > n + 1

@БузинВладимир · 11.03.2018, 17:39 **[ТС]**

Исправьте, пожалуйста, у меня выводится, что значение переменной sum равно нулю

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
#include "stdafx.h"
#include <omp.h>
#include <time.h>
#include <iostream>
#include <cmath>
#include <cstdio>
#include <conio.h>
using namespace std;
 
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
int n = 3, i, p, a, b; 
double sum; 
sum = 0.0;
cout << "Enter number of calculations:\n";
cin >> p;
a = n;
b = 2*n;
double duration; 
double x = 1; 
double h = (n * 1.0) / (p*1.0); 
clock_t start = clock(); 
#pragma omp parallel num_threads(1) private(i) 
{ 
#pragma omp for reduction(+:sum) 
for (i = 1; i <= p+1; i++) {
sum += (double)((1 / (2*b))*exp((double)(-(fabs(x - a) / b))));
x += h; 
} 
} 
duration = (clock() - start) / (double)CLOCKS_PER_SEC; 
cout << "Value of function " << sum << endl; 
cout << "duration " << duration << endl;
_getch();
return 0;
}

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Настройки VS Code Loafer 13.04.2026 { "cmake. configureOnOpen": false, "diffEditor. ignoreTrimWhitespace": true, "editor. guides. bracketPairs": "active", "extensions. ignoreRecommendations": true, . . .	Оптимизация кода на разграничение прав доступа к элементам формы Maks 13.04.2026 Алгоритм из решения ниже реализован на нетиповом документе, разработанного в конфигурации КА2. Задачи, как таковой, поставлено не было, проделанное ниже исключительно моя инициатива. Было так:. . .	Контроль заполнения и очистка дат в зависимости от значения перечислений Maks 12.04.2026 Алгоритм из решения ниже реализован на примере нетипового документа "ПланированиеПерсонала", разработанного в конфигурации КА2. Задача: реализовать контроль корректности заполнения дат назначения. . .	Архитектура слоя интернета для сервера-слоя. Hrethgir 11.04.2026 В продолжение https:/ / www. cyberforum. ru/ blogs/ 223907/ 10860. html Знаешь что я подумал? Раз мы все источники пишем в голове ветки, то ничего не мешает добавить в голову такой источник, который сам. . .
Подстановка значения реквизита справочника в табличную часть документа Maks 10.04.2026 Алгоритм из решения ниже реализован на примере нетипового документа "ПланированиеПерсонала", разработанного в конфигурации КА2. Задача: при выборе сотрудника (справочник Сотрудники) в ТЧ документа. . .	Очистка реквизитов документа при копировании Maks 09.04.2026 Алгоритм из решения ниже применим как для типовых, так и для нетиповых документов на самых различных конфигурациях. Задача: при копировании документа очищать определенные реквизиты и табличную. . .	модель ЗдравоСохранения 8. Подготовка к разному выполнению заданий anaschu 08.04.2026 https:/ / github. com/ shumilovas/ med2. git main ветка * содержимое блока дэлэй из старой модели теперь внутри зайца новой модели 8ATzM_2aurI	Блокировка документа от изменений, если он открыт у другого пользователя Maks 08.04.2026 Алгоритм из решения ниже реализован на примере нетипового документа, разработанного в конфигурации КА2. Задача: запретить редактирование документа, если он открыт у другого пользователя. / / . . .