使用 mpi_f08 模块时调用 mpi_gatherv 后数组的 Lbound 发生变化

Posted 2023-03-27

【中文标题】使用 mpi_f08 模块时调用 mpi_gatherv 后数组的 Lbound 发生变化

【英文标题】：Lbound of an array changes after call to mpi_gatherv when using mpi_f08 module

【发布时间】：2020-12-28 14:52:19

【问题描述】：

考虑以下 Fortran 程序

program test_prg
  use iso_fortran_env, only : real64
  use mpi_f08

  implicit none
  real(real64), allocatable :: arr_send(:), arr_recv(:)
  integer :: ierr

  call MPI_Init(ierr)
  allocate(arr_send(3), arr_recv(3))
  arr_send = 1
  print *, lbound(arr_recv)
  call MPI_Gatherv(arr_send, size(arr_send), MPI_DOUBLE_PRECISION, arr_recv, [size(arr_send)], [0], MPI_DOUBLE_PRECISION, 0, MPI_COMM_WORLD, ierr)
  print *, lbound(arr_recv)
  call MPI_Finalize(ierr)
end program

在 1 个处理器上执行此程序（使用 gfortran 9.3.0 和 mpich 3.3.2 编译），打印：

       1
       0

所以arr_recv 在调用MPI_Gatherv 后更改了它的下限。如果我在对MPI_Gatherv 的调用中使用arr_recv(1) 而不是arr_recv，那么它不会改变。如果我用mpi 替换mpi_f08 模块，那么使用arr_recv(1) 或arr_recv 不会改变下限。

为什么这个程序的下界会发生变化？

【问题讨论】：

请尝试最新版本的 gfortran。这看起来像一个数组描述符或绑定头问题。

我什至不确定这是一个有效的 MPI 程序，因为接收缓冲区正在被所有级别的缓冲区覆盖。

@GillesGouaillardet 他在一个过程中得到了这个，这不会是一个问题

Fortran 2008 绑定（在 MPICH 中）又名 use mpi_f08 for MPI_Gatherv() 使用假定排名（例如 dimension(..)）

虽然use mpi_f08 vs use mpi 在问题中有所说明，但我更新了我的答案以使编译器错误的范围一目了然。

【参考方案1】：

在这个阶段，我认为这是gfortran 中的一个错误，影响了 MPI Fortran 2018 绑定（例如use mpi_f08），我在https://gcc.gnu.org/pipermail/fortran/2020-September/055068.html 报告了它。 所有gfortran 版本都受到影响（我试过9.2.0、10.2.0 和最新的master 分支，8 及更早的版本不支持dimension(..)。

下面的复制器可以用来证明问题

MODULE FOO
INTERFACE
SUBROUTINE dummyc(x0) BIND(C, name="sync")
type(*), dimension(..) :: x0
END SUBROUTINE
END INTERFACE
contains
SUBROUTINE dummy(x0)
type(*), dimension(..) :: x0
call dummyc(x0)
END SUBROUTINE
END MODULE

PROGRAM main
    USE FOO
    IMPLICIT NONE
    integer :: before(2), after(2)

    INTEGER, parameter :: n = 1

    DOUBLE PRECISION, ALLOCATABLE :: buf(:)
    DOUBLE PRECISION :: buf2(n)

    ALLOCATE(buf(n))
    before(1) = LBOUND(buf,1)
    before(2) = UBOUND(buf,1)
    CALL dummy (buf)
    after(1) = LBOUND(buf,1)
    after(2) = UBOUND(buf,1)

    if (before(1) .NE. after(1)) stop 1
    if (before(2) .NE. after(2)) stop 2

    before(1) = LBOUND(buf2,1)
    before(2) = UBOUND(buf2,1)
    CALL dummy (buf2)
    after(1) = LBOUND(buf2,1)
    after(2) = LBOUND(buf2,1)

    if (before(1) .NE. after(1)) stop 3
    if (before(2) .NE. after(2)) stop 4

END PROGRAM

FWIW，Intel ifort 编译器（我试过 18.0.5）在复制器上工作得很好。

【讨论】：

不错的答案。当我看的时候，我以为dimension(..) 是什么，所以我阅读了最新的 2019 Fortran 标准（2017 年 12 月 28 日 11:02 草案），我看到这是 Fortran 2019 的一个新功能，称为“假设-rank 实体”（第 8.5.8.7 段）。

Gilles 您能否在回答中提及您使用的英特尔编译器版本和 gfortran 版本（因为它是 Fortran 中的一项新功能，我认为了解编译器的版本也很好)。

dimension(..) 和（改进的）C 互操作是在Fortran 2018 标准中引入的。我用我测试的编译器版本编辑了我的答案。 TL;DR 所有gfortran 版本都受到影响，我想所有ifort 版本都很好。

好的，继续！

已更新。始终感谢最小复制者的作者