使用 MPI 集体通信发送 Struct

Posted 2023-03-27

【中文标题】使用 MPI 集体通信发送 Struct

【英文标题】：Sending a Struct using MPI collective communications

【发布时间】：2016-03-02 10:46:50

【问题描述】：

我正在 C 上处理 MPI。我有这个自定义结构，我想使用 MPI 集体通信（Gather、Scatter、Broadcast）序列化并发送到其他节点

结构如下

typedef struct 
double x[2];        /* Old and new X-axis coordinates */
double y[2];        /* Old and new Y-axis coordinates */
double xf;          /* force along X-axis */
double yf;          /* force along Y-axis */
double xv;          /* velocity along X-axis */
double yv;          /* velocity along Y-axis */
double mass;        /* Mass of the body */
double radius;      /* width (derived from mass) */
 bodyType;

我试图了解 MPI 上自定义结构的序列化，但无法真正了解该过程。如果有人可以在这里帮助我，那就太好了

谢谢

【问题讨论】：

MPI_Type_struct 是你的朋友！

@simpel01, MPI_Type_struct 在 MPI-2 中已弃用，在 MPI-3 中不再存在。应该改用MPI_Type_create_struct。

关于如何实际使用它们的任何帮助？

看看这个answer

感谢@PoojaNilangekar 该链接能够帮助我找到解决方案:)

【参考方案1】：

你的结构只有十个连续的双精度数。因此，您不需要通知 MPI 您的类型，因为它可以被视为一个数组。如果您有一个包含七个结构的数组，只需告诉 MPI 您有一个包含 70 个双精度数的数组。您应该告诉编译器“打包”您的结构（例如，GCC 或 Clang 中的 __attribute__((__packed__))），使其没有填充。

【讨论】：

您不必这样做，打包结构可能会对其他地方的性能产生负面影响。在所有双打的情况下这可能无关紧要，但总的来说这是个坏建议。

MPI 是关于使用它的程序的可移植性。我第二个杰夫。

@Jeff：包装仅包含双精度的结构不会对性能产生负面影响。这应该很明显，因为一个充满双精度的结构在布局方面与双精度数组相同。包装的东西是腰带和吊带，实际上在大多数系统上都不需要，如果你仍然觉得它有点疼的话。您可以不进行打包并添加一个编译时断言，即两个结构的数组的大小与 20 个双精度数的大小相同。

【参考方案2】：

好的，所以我能够浏览文档并写了这个

const int nitems=8;
    int   blocklengths[8] = 2,2,1,1,1,1,1,1;
    MPI_Datatype types[8] = MPI_DOUBLE,MPI_DOUBLE,MPI_DOUBLE,MPI_DOUBLE,MPI_DOUBLE,MPI_DOUBLE,MPI_DOUBLE,MPI_DOUBLE;
    MPI_Datatype mpi_body_type;
    MPI_Aint     offsets[8];
    offsets[0] = offsetof(bodyType, x);
    offsets[1] = offsetof(bodyType, y);
    offsets[2] = offsetof(bodyType, xf);
    offsets[3] = offsetof(bodyType, yf);
    offsets[4] = offsetof(bodyType, xv);
    offsets[5] = offsetof(bodyType, yv);
    offsets[6] = offsetof(bodyType, mass);
    offsets[7] = offsetof(bodyType, radius);
    MPI_Type_create_struct(nitems, blocklengths, offsets, types, &mpi_body_type);
    MPI_Type_commit(&mpi_body_type);