CentOS下Fortran多線程怎么實現

在CentOS系統下，使用Fortran實現多線程可以通過OpenMP或者基于線程庫（如pthread）來實現。以下是兩種方法的簡要說明和示例：

方法一：使用OpenMP

OpenMP是一種支持多平臺共享內存并行編程的應用程序接口。它通過在源代碼中添加特定的編譯指令來實現并行化。

1. 安裝OpenMP： CentOS系統通常已經預裝了OpenMP，如果沒有，可以使用以下命令安裝：

   sudo yum install libomp
   

2. 編寫Fortran代碼： 在Fortran代碼中使用OpenMP指令來實現多線程。例如：

   program omp_example
       use omp_lib
       implicit none
       integer :: i, num_threads
   
       ! 設置線程數
       call omp_set_num_threads(4)
   
       ! 并行區域開始
       !$omp parallel do private(i) shared(num_threads)
       do i = 1, 10
           print *, 'Thread ', omp_get_thread_num(), ' executing iteration ', i
       end do
       !$omp end parallel do
   
       print *, 'Number of threads used: ', num_threads
   end program omp_example
   

3. 編譯代碼： 使用gfortran編譯器并添加-fopenmp選項來啟用OpenMP支持：

   gfortran -fopenmp -o omp_example omp_example.f90
   

4. 運行程序：

   ./omp_example
   

方法二：使用pthread

pthread是POSIX線程庫，適用于需要更底層控制的場景。

1. 安裝pthread： pthread通常是系統默認安裝的，如果沒有，可以使用以下命令安裝：

   sudo yum install glibc-devel
   

2. 編寫Fortran代碼： 在Fortran代碼中使用C語言的pthread庫來實現多線程。例如：

   program pthread_example
       use iso_c_binding
       implicit none
       integer(c_int) :: thread_id, num_threads
       external :: thread_func
   
       ! 設置線程數
       num_threads = 4
   
       ! 創建線程
       call pthread_create(thread_id, c_null_ptr, c_funptr(thread_func), c_loc(num_threads))
   
       ! 等待線程結束
       call pthread_join(thread_id, c_null_ptr)
   
       print *, 'Number of threads used: ', num_threads
   contains
   
       subroutine thread_func(arg) bind(c, name="thread_func")
           use iso_c_binding
           integer(c_int), intent(in) :: arg
           integer :: i
   
           do i = 1, 10
               print *, 'Thread ', pthread_self(), ' executing iteration ', i
           end do
       end subroutine thread_func
   end program pthread_example
   

3. 編譯代碼： 使用gfortran編譯器并添加-fPIC和-pthread選項來啟用pthread支持：

   gfortran -fPIC -pthread -o pthread_example pthread_example.f90
   

4. 運行程序：

   ./pthread_example
   

總結

• OpenMP：適合快速實現并行化，代碼修改較少，適用于共享內存系統。
• pthread：適合需要更底層控制的場景，代碼修改較多，適用于各種系統。

根據具體需求選擇合適的方法來實現Fortran多線程編程。