为包含动态数组的struct创建MPI类型

时间:2015-10-03 23:28:59

标签: c struct mpi dynamic-memory-allocation

我试图发送一个结构,其中一个成员作为动态数组,但这个数组似乎没有正确发送。有关如何做到这一点的任何建议吗?

这就是我所拥有的:

struct bar
{
    int a;
    int b;
    int* c;
};

void defineMPIType(MPI_Datatype* newType, int cLen, struct bar* msg)
{
    int blockLengths[3] = {1, 1, cLen};
    MPI_Datatype types[3] = {MPI_INT, MPI_INT, MPI_INT};
    MPI_Aint offsets[3];

    MPI_Aint addrB, addrC;
    MPI_Address(&(msg->b), &addrB);
    MPI_Address(msg->c, &addrC);

    offsets[0] = offsetof(struct bar, a);
    offsets[1] = offsetof(struct bar, b);
    offsets[2] = addrC - addrB; 

    MPI_Type_create_struct(3, blockLengths, offsets, types, newType);
    MPI_Type_commit(newType);
}

void main(int argc, char* argv[])
{   
    MPI_Init(&argc, &argv);
    int rank, p;
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &p);

    int cLen = argv[0];    
    MPI_Datatype MPI_BAR_TYPE;

    struct bar* msg = malloc(sizeof(*msg)); 
    msg->c =  malloc(sizeof(int) * cLen);
    defineMPIType(&MPI_BAR_TYPE, cLen, msg);

    if (rank == 0)
    {
        msg->a = 1;
        msg->b = 2;
        for (int i = 0; i < cLen; ++i)
            msg->c[i] = i;
        MPI_Send(msg, 1, MPI_BAR_TYPE, 1, 111, MPI_COMM_WORLD); 
    }
    else
    {
        MPI_Status stat;        
        MPI_Recv(msg, 1, MPI_BAR_TYPE, 0, 111, MPI_COMM_WORLD, &stat);      
    }

    printf("Rank %d has c = [", rank);
    for (int i = 0; i < cLen; ++i)
        printf("%d, ", msg->c[i]);
    printf("]\n");

    free(msg);
    MPI_Type_free(&MPI_BAR_TYPE);
    MPI_Finalize();
}

会员ab已正确发送,但c没有。

1 个答案:

答案 0 :(得分:3)

您的代码中存在一些问题,甚至忽略了类型本身的问题:

  • 第一个是您仅在进程#0上为c数组分配了内存,然后您(尝试)将此数据发送到进程#1。但进程#1没有为存储消息分配任何内存。因此,即使发送方式正确,代码也会失败。
  • MPI_开头的名称是为MPI库保留的,因此您无法按照自己的意愿使用它们。您必须为MPI_BAR_TYPE找到另一个名称。
  • 这条线让我有些困惑:int cLen = argv[0];我想你想要从命令行中读取要分配的数组的大小,在这种情况下,可能应该读取类似int clen = atoi(argv[1]);的内容(忘记测试对于需要妥善处理的有效性...)
  • 您只测试流程是否排名#0,这意味着如果由于某种原因您启动了3个流程,排名#2的流程将永远等待来自排名#0的流程的消息永远不会到达
  • 最后是数组本身:在你的代码中,指针cc指向的数据之间存在很大的混淆。您的结构嵌入指针,但不嵌入指向的内存。所以你不能将相应的数据映射到MPI结构中...最明显的原因是从一次调用到下一次调用(或从一个进程到下一个进程),没有保证从结构地址的偏移量和c指向的数据地址将是相同的(事实上,它几乎可以保证不同)。所以你无法可靠地映射它们。

因此,解决问题所需要做的只是一次性转移2个整数ab(如果需要,可能会创建一个MPI结构来传输它们的数组)。然后,您将传输c指向的内存,您将事先分配该内存。

您的代码可以成为例如:

#include <mpi.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct bar
{
    int a;
    int b;
    int* c;
};

void defineMPIType( MPI_Datatype* newType ) {
    struct bar tmp[2];
    MPI_Aint extent = &tmp[1] - &tmp[0];

    MPI_Type_create_resized( MPI_2INT, 0, extent, newType );
    MPI_Type_commit( newType );
}

int main( int argc, char* argv[] ) {   
    MPI_Init(&argc, &argv);
    int rank, p;
    MPI_Comm_rank( MPI_COMM_WORLD, &rank );
    MPI_Comm_size( MPI_COMM_WORLD, &p );

    int cLen = atoi( argv[1] );    
    MPI_Datatype Bar_type;
    defineMPIType( &Bar_type );

    struct bar msg; 
    msg.c = ( int* ) malloc( sizeof( int ) * cLen );
    if ( rank == 0 ) {
        msg.a = 1;
        msg.b = 2;
        for ( int i = 0; i < cLen; ++i ) {
            msg.c[i] = i;
        }
        MPI_Send( &msg, 1, Bar_type, 1, 111, MPI_COMM_WORLD );
        MPI_Send( msg.c, cLen, MPI_INT, 1, 222, MPI_COMM_WORLD );
    }
    else if ( rank == 1 ) {
        MPI_Recv( &msg, 1, Bar_type, 0, 111, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE );
        MPI_Recv( msg.c, cLen, MPI_INT, 0, 222, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE );
    }

    printf("Rank %d has a = %d, b = %d, c = [", rank, msg.a, msg.b );
    for ( int i = 0; i < cLen - 1; ++i ) {
         printf( "%d, ", msg.c[i] );
    }
    printf( "%d]\n", msg.c[cLen - 1] );

    free( msg.c );
    MPI_Type_free( &Bar_type );
    MPI_Finalize();

    return 0;
}

给出了:

$ mpirun -n 2 ./a.out 3
Rank 0 has a = 1, b = 2, c = [0, 1, 2]
Rank 1 has a = 1, b = 2, c = [0, 1, 2]

快乐的MPI编码。