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c++ - MPI 收集/减少操作困惑？

coder 2024-02-15 原文

在boost tutorial有收集和减少操作的例子。 gather的代码如下:

#include <boost/mpi.hpp>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstdlib>
namespace mpi = boost::mpi;

int main(int argc, char* argv[])
{
  mpi::environment env(argc, argv);
  mpi::communicator world;

  std::srand(time(0) + world.rank());
  int my_number = std::rand();
  if (world.rank() == 0) {
    std::vector<int> all_numbers;
    gather(world, my_number, all_numbers, 0);
    for (int proc = 0; proc < world.size(); ++proc)
      std::cout << "Process #" << proc << " thought of "
                << all_numbers[proc] << std::endl;
  } else {
    gather(world, my_number, 0);
  }

  return 0;
}

reduce 的例子如下:

#include <boost/mpi.hpp>
#include <iostream>
#include <cstdlib>
namespace mpi = boost::mpi;

int main(int argc, char* argv[])
{
  mpi::environment env(argc, argv);
  mpi::communicator world;

  std::srand(time(0) + world.rank());
  int my_number = std::rand();

  if (world.rank() == 0) {
    int minimum;
    reduce(world, my_number, minimum, mpi::minimum<int>(), 0);
    std::cout << "The minimum value is " << minimum << std::endl;
  } else {
    reduce(world, my_number, mpi::minimum<int>(), 0);
  }

  return 0;
}

在这两个示例中，我们都有一个 if/else 条件，如下所示:

if(world.rank() == 0){
  //gather or reduce operation
  //Output
}else{
  //gather or reduce operation
}

我在这里没能理解的是 if 中的集体操作与 else 中的什么之间的区别？参数数量有所不同，但我不太明白逻辑是如何计算的。

谢谢

最佳答案

MPI 有两种类型的集体操作 - 一种有指定的“根”进程，另一些则没有。具有指定根的操作是广播(根进程向所有进程发送相同的数据)、分散(根进程将其数据分散到所有进程)、收集(根进程从所有进程收集数据)和缩减(根进程从所有进程收集数据)同时对其应用减少)。在 MPI 标准中，这些操作通常具有类似于以下的形式:

MPI_SCATTER(sendbuf, sendcount, sendtype,
            recvbuf, recvcount, recvtype, root, comm)

这个 MPI 调用有输入和输出参数，它必须在所有进程中使用，包括根进程，但输入参数(sendbuf、sendcount、 sendtype) 仅在等级等于 root 的进程中有效，在所有其他进程中被忽略。

MPI 是为可移植性而设计的，因此 MPI 调用的设计使其可以在 C 和 Fortran 77 中以相同的方式实现——在设计 MPI 标准时，两种语言都不支持函数重载或可选参数. (不)幸运的是，boost::mpi 等 C++ 库通过提供有效隐藏未使用参数的调用版本，在重载函数中提供了自由。现在很明显，对 gather(world, my_number, 0) 的调用没有输出参数，因此它必须用于不是根的进程gather(world, my_number, all_numbers, 0) 操作有一个输出参数，因此必须仅在根中使用。这会在编写代码时产生一些不对称性——您必须执行类似 if (world.rank() == root) { ... } else { ... } 的操作。

作为 MPI 的铁杆用户，我认为这很丑陋，但也有其他人不同意我的看法。我想......这取决于。

关于c++ - MPI 收集/减少操作困惑？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/11439436/

amp困惑codeworldltc++boostmpiboost-mpi

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