MPI派生数据类型发送接收，降低发送时间

简述

在很多并行计算问题中，最消耗时间的其实是在进程间交互的情况。
所以，如果能降低在进程间的交互速度，那绝对是有帮助的。这就是学MPI派生数据类型的原因。

派生数据类型

非常繁琐… 但是也没办法啦

派生部分的代码和注释

// 创建自定义数据类型// { int[3], double[5], char };// MPI_Aint 存地址MPI_Aint intarr_p, doublearr_p, c_p; int intarr[3]; double doublearr[5];char c;// 获取各个元素之间的相对地址MPI_Get_address(intarr, &intarr_p);MPI_Get_address(doublearr, &doublearr_p);MPI_Get_address(&c, &c_p);  // 注意注意使用指针// 计算偏移值数组MPI_Aint displacement[3] = {0, // 第一个偏移值为0doublearr_p - intarr_p,c_p - intarr_p};// 定义各个部分的类型int types[3] = { MPI_INT, MPI_DOUBLE, MPI_CHAR };// 每个部分的长度int blockLength[3] = { 3, 5, 1 };// 新定义类型MPI_Datatype newtype;MPI_Type_create_struct(3,  // 三个元素 { int[3], double[5], char };blockLength, // 分块长度displacement, // 偏移值types, // 类型&newtype // 类型指针);// 提交新类型MPI_Type_commit(&newtype);

但是再用完之后，记得free掉，会占用空间的

// 释放类型空间
MPI_Type_free(&newtype);

这里，我们在0号进程生成数据，然后发给1号进程。

 // Testif (my_rank == 0) {for (int i = 0; i < 3; ++i) intarr[i] = i + 1;for (int i = 0; i < 5; ++i) doublearr[i] = i * 0.1;c = 'c';MPI_Send(intarr, 1, newtype, 1, 0, MPI_COMM_WORLD);}else {MPI_Recv(intarr, 1, newtype, 0, 0, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE);for (int i = 0; i < 3; ++i) cout << intarr[i] << " ";cout << endl;for (int i = 0; i < 5; ++i) cout << doublearr[i] << " ";cout << endl;cout << c << endl;}

效果也确实如我们所预料的那样

PS D:\Code\C++\repo\MPITest\x64\Debug> mpiexec -n 2 ./MPITest.exe
1 2 3
0 0.1 0.2 0.3 0.4
c
PS D:\Code\C++\repo\MPITest\x64\Debug>

完整代码

#include <mpi.h>
#include <stdio.h>
#include <string>
#include <string.h>
#include <iostream>
using namespace std;
#pragma warning(disable : 4996)
const int MAX_STRING = 100;#define FUN(x) (x * x)int main(int argc, char **argv) {int comm_sz;int my_rank;MPI_Init(NULL, NULL);MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &comm_sz);MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &my_rank);if (comm_sz != 2) return 0;// 创建自定义数据类型// { int[3], double[5], char };// MPI_Aint 存地址MPI_Aint intarr_p, doublearr_p, c_p; int intarr[3]; double doublearr[5];char c;// 获取各个元素之间的相对地址MPI_Get_address(intarr, &intarr_p);MPI_Get_address(doublearr, &doublearr_p);MPI_Get_address(&c, &c_p);  // 注意注意使用指针// 计算偏移值数组MPI_Aint displacement[3] = {0, // 第一个偏移值为0doublearr_p - intarr_p,c_p - intarr_p};// 定义各个部分的类型int types[3] = { MPI_INT, MPI_DOUBLE, MPI_CHAR };// 每个部分的长度int blockLength[3] = { 3, 5, 1 };// 新定义类型MPI_Datatype newtype;MPI_Type_create_struct(3,  // 三个元素 { int[3], double[5], char };blockLength, // 分块长度displacement, // 偏移值types, // 类型&newtype // 类型指针);// 提交新类型MPI_Type_commit(&newtype);// Testif (my_rank == 0) {for (int i = 0; i < 3; ++i) intarr[i] = i + 1;for (int i = 0; i < 5; ++i) doublearr[i] = i * 0.1;c = 'c';MPI_Send(intarr, 1, newtype, 1, 0, MPI_COMM_WORLD);}else {MPI_Recv(intarr, 1, newtype, 0, 0, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE);for (int i = 0; i < 3; ++i) cout << intarr[i] << " ";cout << endl;for (int i = 0; i < 5; ++i) cout << doublearr[i] << " ";cout << endl;cout << c << endl;}// 释放类型空间MPI_Type_free(&newtype);MPI_Finalize();
}

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