#include "pch.h"
#include <iostream>
#include <omp.h>
#include <ctime>
#include <math.h>

int getRandomNumber(long min, long max)
{
    static const double num = 1.0 / (static_cast<double>(RAND_MAX) + 1.0);
    // равномерно распределяем рандомное число в нашем диапазоне
    return static_cast<long>(rand() * num * (max - min + 1) + min);
}
int main()
{
    setlocale(LC_ALL, "Rus");

    long n = 0;//размерность массива
    int p = omp_get_num_threads();  //колво потоков
    double time, time1, time2, time3;
    double sum1 = 0;
    double sum2 = 0;
    double sum3 = 0;
    double sum = 0, psum = 0;

    std::cout << "Введите n (от 100000 до 1000000) = ";
    while (!(std::cin >> n) || (std::cin.peek() != '\n') || (n < 100000) || (n > 1000000))
    {
        std::cin.clear();
        while (std::cin.get() != '\n');
        std::cout << "Ошибка ввода, повторите попытку!" << std::endl;
        std::cout << "Введите n (от 100000 до 1000000) = ";
    }



    std::cout << "Введите кол-во потоков (по умолчанию " << omp_get_num_threads() << ") = ";
    while (!(std::cin >> p) || (p <= 0))
    {
        std::cin.clear();
        while (std::cin.get() != '\n');
        std::cout << "Ошибка ввода, повторите попытку!" << std::endl;
        std::cout << "Введите кол-во потоков (по умолчанию " << omp_get_num_threads() << ") = ";
    }
    long *arr = new long[n];//создание массива
    omp_set_num_threads(p);//указываем колво потоков

    //Генерация массива
    for (long i = 0; i < n; i++)
    {
        arr[i] = getRandomNumber(100, 10000000);
    }
    //---------------------------------------------
        //Один поток
    time = omp_get_wtime();
    for (long i = 0; i < n; i++)
    {
        sum1 += sqrtl(arr[i]);
    }
    time1 = omp_get_wtime() - time;
    //---------------------------------------------
        //Многопоточное через critical
    time = omp_get_wtime();
#pragma omp parallel firstprivate(psum) shared(sum) //Директива задает параллельный участок, в котором будет опция firstprivate,
    //которая задает способ инициализации инди-видуальных переменных. И опция shared, которая задает общие переменные.
    {
        psum = 0;
#pragma omp for//непосредственно само распараллеливание

        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            psum += sqrtl(arr[i]);
        }

#pragma omp critical//создание критической секции для того чтобы в общую переменную перемножить значения из потоков.

        {
            sum += psum;
        }
    }
    time2 = omp_get_wtime() - time;
    sum2 = sum;
    sum = 0;
    psum = 0;
    //---------------------------------------------
        //Многопоточное через reduction
    time = omp_get_wtime();
#pragma omp parallel for reduction (+:sum)//Директива задает параллельный участок. Опция reduction (* : r) означает,
    //что после выхода из параллельного участка переменная на главном потоке r будет увеличена на величину произведения значений этой переменной, подсчитанных на каждом из потоков.

    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        sum += sqrtl(arr[i]);
    }
    time3 = omp_get_wtime() - time;
    sum3 = sum;
    //--------------------------------------------
        //Вывод результатов
    std::cout << "-----------------------------------------------------------------" << std::endl;
    std::cout << "Однопоточное выполнение: " << std::endl;
    std::cout << "\tРезультат =  " << sum1 << std::endl;
    std::cout << "\tВремя выполнения =  " << time1 << " мс" << std::endl;

    std::cout << "Многопоточное выполнение (" << p << " нити), через critical: " << std::endl;
    std::cout << "\tРезультат =  " << sum2 << std::endl;
    std::cout << "\tВремя выполнения =  " << time2 << " мс" << std::endl;

    std::cout << "Многопоточное выполнение (" << p << " нити), через reduction: " << std::endl;
    std::cout << "\tРезультат =  " << sum3 << std::endl;
    std::cout << "\tВремя выполнения =  " << time3 << " мс" << std::endl;
    std::cout << "-----------------------------------------------------------------" << std::endl;

    delete[] arr;
    system("pause");
    return 0;
}