Чтение одного и того же файла несколькими потоками на Fortran. Вызов процедур Fortran из C++, используя OpenMP

@Abaris · Регистрация: 07.11.2017

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

С помощью "OpenMP" на C++ я создаю несколько потоков, каждый их которых вызывает некие одинаковые процедуры на Фортране, которые работают с одними и теми же файлами (не изменяют их! только читают). Так вот, у меня постоянно возникают ошибки чтения файла (то формат данных в файле не тот, то ещё что-нибудь). Но если я то же самое буду делать, но в однопоточном режиме, то всё нормально работает, никаких ошибок нет. Так вот, я и подумал, что, может быть, в Фортране нельзя один и тот же файл одновременно читать несколькими потоками? Ну, или что-то в этом роде. Я не знаю Фортрана, но приходится его подключать к C++, по ходу и разбираюсь. Помогите, пожалуйста...

@AlexVRud · 08.02.2022, 00:32

Abaris, видимо стоит включить режим телепата. Что-то подсказывает что у вас фиксированы юниты при открытии файлов. Вот минимальный пример:

CMakeLisits.txt:

Код

cmake_minimum_required(VERSION 3.16)
project(example_omp_fortran_from_c++ LANGUAGES C CXX Fortran)

find_package(OpenMP REQUIRED)

set(CMAKE_Fortran_FLAGS "${CMAKE_Fortran_FLAGS} -fno-underscoring")


add_executable(exam "main.cpp" "myfun.f95")
target_link_libraries(exam OpenMP::OpenMP_C OpenMP::OpenMP_CXX OpenMP::OpenMP_Fortran)
set_property(TARGET exam PROPERTY CXX_STANDARD 17)

main.cpp:

C++

#include <stdio.h>
#include <chrono>
#include <thread>
 
#include <omp.h>
 
#include "myfun.h"
 
int main() {
    using namespace std::chrono_literals;
 
    myfun_write_example_file();
 
    myfun_open_file();
 
    const int N = 10;
    double x[N], y[N], z[N];
 
    #pragma omp parallel for
    for(int i = 0; i < N; i++) {
        myfun_read_line(&x[i], &y[i], &z[i]);
        std::this_thread::sleep_for(100ms);
    }
 
    for(int i=0; i < N; i++) {
        printf("%i %f %f %f\n", i, x[i], y[i], z[i]);
    }
 
    myfun_close_file();
}

myfun,f95

Fortran

subroutine myfun_open_file()
    open(unit=13, file="myfun.txt", status="old")
end subroutine
 
subroutine myfun_close_file()
    close(unit=13)
end subroutine
 
subroutine myfun_read_line(x, y, z)
    real*8 :: x, y, z
    read(13,*) x, y, z
end subroutine
 
subroutine myfun_write_example_file
    integer :: i
    real*8 :: x, y, z
 
    open(unit=14, file="myfun.txt", status="replace")
    do i=1,10
        x = i * 0.01;
        y = i * 0.01 + 1.0;
        z = i * 0.01 + 2.0;
        write(14,*) x, y, z
    end do
    close(unit=14)
end subroutine

myfun,h:

C++

#ifndef MYFUN_H
#define MYFUN_H
 
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
 
void myfun_open_file();
 
void myfun_close_file();
 
void myfun_read_line(double *x, double *y, double *z);
 
void myfun_write_example_file();
 
#ifdef __cplusplus
}
#endif
 
#endif

Пример сгенерированного файла

Код

   9.9999997764825821E-003   1.0099999904632568        2.0099999904632568     
   1.9999999552965164E-002   1.0199999809265137        2.0199999809265137     
   2.9999999329447746E-002   1.0299999713897705        2.0299999713897705     
   3.9999999105930328E-002   1.0399999618530273        2.0399999618530273     
   4.9999997019767761E-002   1.0499999523162842        2.0499999523162842     
   5.9999998658895493E-002   1.0599999427795410        2.0599999427795410     
   7.0000000298023224E-002   1.0700000524520874        2.0699999332427979     
   7.9999998211860657E-002   1.0800000429153442        2.0799999237060547     
   8.9999996125698090E-002   1.0900000333786011        2.0899999141693115     
   9.9999994039535522E-002   1.1000000238418579        2.0999999046325684

Пример результата работы:

Код

0 0.030000 1.030000 2.030000
1 0.080000 1.080000 2.080000
2 0.100000 1.100000 2.100000
3 0.010000 1.010000 2.010000
4 0.050000 1.050000 2.050000
5 0.090000 1.090000 2.090000
6 0.040000 1.040000 2.040000
7 0.070000 1.070000 2.070000
8 0.020000 1.020000 2.020000
9 0.060000 1.060000 2.060000

Обратите внимание на:
- строки перепутаны, т.к. порядок чтения строк и порядок обработки итераций цикла разный.
- я открыл файл только один раз, но доступен он из всех потоков.

Видимо аналогичное происходит и у вас, и возможно это ещё усугубляется несколькими открытиями/закрытиями файла.

Так что совет только один. В одном потоке прочитайте данные, в других их обработайте.

@Abaris · 08.02.2022, 04:12 **[ТС]**

Да, там действительно везде эти "юниты" фиксированы, везде какое-то конкретное число пишется. Я тоже подумал, что из-за этого, и теперь вы меня в этом убедили. Спасибо! Я просто Фортран не знаю, и не стал приводить код, так как подумал, что могу что-нибудь по не знанию не относящееся к вопросу привести... Да и решил, что это общий вопрос без привязки к конкретному коду.

@Abaris 0 / 0 / 0 Регистрация: 07.11.2017 Сообщений: 21
		1
	Чтение одного и того же файла несколькими потоками на Fortran. Вызов процедур Fortran из C++, используя OpenMP 02.02.2022, 09:57. Показов 1571. Ответов 2 Метки c++, files, fortran, openmp, threads (Все метки) С помощью "OpenMP" на C++ я создаю несколько потоков, каждый их которых вызывает некие одинаковые процедуры на Фортране, которые работают с одними и теми же файлами (не изменяют их! только читают). Так вот, у меня постоянно возникают ошибки чтения файла (то формат данных в файле не тот, то ещё что-нибудь). Но если я то же самое буду делать, но в однопоточном режиме, то всё нормально работает, никаких ошибок нет. Так вот, я и подумал, что, может быть, в Фортране нельзя один и тот же файл одновременно читать несколькими потоками? Ну, или что-то в этом роде. Я не знаю Фортрана, но приходится его подключать к C++, по ходу и разбираюсь. Помогите, пожалуйста... 0

@Abaris 0 / 0 / 0 Регистрация: 07.11.2017 Сообщений: 21
	08.02.2022, 04:12 [ТС]	3
	Да, там действительно везде эти "юниты" фиксированы, везде какое-то конкретное число пишется. Я тоже подумал, что из-за этого, и теперь вы меня в этом убедили. Спасибо! Я просто Фортран не знаю, и не стал приводить код, так как подумал, что могу что-нибудь по не знанию не относящееся к вопросу привести... Да и решил, что это общий вопрос без привязки к конкретному коду. 0

Чтение одного и того же файла несколькими потоками на Fortran. Вызов процедур Fortran из C++, используя OpenMP

Решение