c++ - MPI、C、派生类型、 vector 结构？

Question

我需要创建一个 MPI 派生类型来表示我程序中的一个类。该类相当简单，但很大(大约 75 个数据成员**)。所有数据成员都是单值、一维数组或二维数组。这是一个例子:

class RestartData {
  int dsr;
  double firea2sorgn;
  int ifwoody[NUM_PFT];
  double rootfrac[MAX_ROT_LAY][NUM_PFT];
  ....
  ....
}

我认为使用 MPI_Type_struct 是合适的。 (例如 http://www.open-mpi.org/doc/v1.5/man3/MPI_Type_struct.3.php)

我或多或少地遵循了这个问题中的例子:struct serialization in C and transfer over MPI ，但我不确定如何处理二维数组。我可以创建一个包含多个 MPI_Type_vector 的 MPI_Type_struct 吗？我一直找不到创建包含二维数组的 MPI_Type_struct 的示例。我的方法正确吗？

提前致谢。

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** 我想我理解传递单个大消息可能出现的问题，但在这种情况下，消息很少传递，并且在自然同步点(从节点在完成处理数字后将数据发送回主节点) )

Answer 1

MPI 中的派生类型可以从其他派生类型自由构造，然后用于进一步创建其他派生类型。

二维数组，只要它们在您的情况下在内存中是连续的，就与一维数组没有什么不同。说到 rootfrac成员，您可以使用 MAX_ROOT_LAY * NUM_PFT 创建一个连续的数据类型类型元素 MPI_DOUBLE或者你可以用 t_dbl_pft 创建一个连续的数据类型(我们称之为 NUM_PFT )类型元素 MPI_DOUBLE然后使用它来创建另一个具有 MAX_ROOT_LAY 的连续数据类型类型元素 t_dbl_pft .另一种选择是根本不创建数据类型，因为 MPI 结构化类型构造函数为结构的每个元素采用单独的 block 长度(即元素数)。

例如，以下类型描述了您显示的数据成员:

#include <cstddef> // for offsetof

MPI_Type t_1d;
MPI_Type_contiguous(NUM_PFT, MPI_DOUBLE, &t_1d);
// No need to commit - this type is not used for communication

MPI_Type t_restart;
int counts[4] = { 1, 1, NUM_PFT, MAX_ROT_LAY };
MPI_Type types[4] = { MPI_INT, MPI_DOUBLE, MPI_INT, t_1d };
MPI_Aint displs[4] = {
   offsetof(RestartData, dsr),
   offsetof(RestartData, firea2sorgn),
   offsetof(RestartData, ifwoody),
   offsetof(RestartData, rootfrac),
};
MPI_Type_create_struct(4, counts, displs, types, &t_restart);
MPI_Type_commit(&t_restart);

// The 1D type is no longer needed
MPI_Type_free(&t_1d);

请注意，您必须在 RestartData 的成员函数内创建 MPI 数据类型或将创建类型的例程声明为 friend到类，以便它可以访问私有(private)和 protected 数据成员。另请注意 offsetof仅适用于 POD(普通旧数据)类，例如没有像 std::string 这样花哨的构造函数和类型成员.