使用 MPI_Send 和 MPI_Recv 而不是 MPI_Gather

Question

我想比较 MPI_Send 和 MPI_recv 与 MPI_Gather 的性能差异； 所以我试图在没有 MPI_Gather 的情况下从这段代码中得到答案，但问题是 root 的缓冲区似乎没有更新。 代码是：

#include <fstream>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include "mpi.h"
using namespace std;
const int N = 2;

int main() {
    MPI_Init(NULL, NULL);
    int rank;
    int size;
    int root = 0;
    vector<int> x(N);
    vector<int> receive_data(N);
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
    const int leng = size * N;
    vector<int> single_arr(leng);

    for (int i = 0; i < N;i++) {
        x[i] = rank + i;
    }

    if (rank == 0) {
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            single_arr[i] = x[i];
        }
    }

    if (rank != root) {
        MPI_Send(x.data(), N, MPI_INT, 0, 0, MPI_COMM_WORLD);
    }

    if (rank == root) {
        for (int i = 1; i < size; i++) {
            MPI_Recv(single_arr.data(), N, MPI_INT, rank + i, 0, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE);
        }
    }
    if (rank == root) {
        for (int i = 0; i < single_arr.size();i++) {
            cout << i << "\t" << single_arr[i] << endl;
        }
    }
    MPI_Finalize();
}

它的结果是：

0       3
1       4
2       0
3       0
4       0
5       0
6       0
7       0

但是，我想要这个：

0       0
1       1
2       1
3       2
4       2
5       3
6       3
7       4

有没有办法做到这一点？

Answer 1

问题在于：

if (rank != root) {
    MPI_Send(x.data(), N, MPI_INT, 0, 0, MPI_COMM_WORLD);
}

每个进程都会将x数组的 N 个元素发送到进程 = 0，

然后处理0：

if (rank == root) {
    for (int i = 1; i < size; i++) {
        MPI_Recv(single_arr.data(), N, MPI_INT, rank + i, 0, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE);
    }
}

将从每个进程接收该数据，但是它将覆盖（而不是附加）数组single_arr的值。

这就是为什么在

if (rank == root) {
        for (int i = 0; i < single_arr.size();i++) {
            cout << i << "\t" << single_arr[i] << endl;
        }
    }

您打印最后一个进程的值（即 3 和 4），后跟零。

要修复它，您必须执行以下操作：

if (rank == root) {
    for (int i = 1; i < size; i++) {
        MPI_Recv(&(single_arr.data()[N * i]), N, MPI_INT, rank + i, 0, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE);
    }
}

从 position [N * i]到[N * i + N]将数据接收到数组single_arr