c语言mpi程序的output进程数不同

Question

我需要为这个公式写下并行代码

我用c语言写了一个mpi程序用于并行编程

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include<mpi.h>
double sum(int n);

int main(void){

    int my_rank,comm_sz, n=1;
    double local_sum, total_sum;
    int source;
    int local_n;

MPI_Init(NULL,NULL);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &my_rank);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &comm_sz);


local_n= n/comm_sz;
local_sum=sum(local_n);



if ( my_rank != 0) {
     MPI_Send (&local_sum , 1, MPI_DOUBLE , 0, 0, MPI_COMM_WORLD ) ;
 }

 else{
     total_sum = local_sum;
     for(source=1;source<comm_sz;source++){
     MPI_Recv (&local_sum , 1, MPI_DOUBLE , source , 0, MPI_COMM_WORLD , MPI_STATUS_IGNORE ) ;
     total_sum+=local_sum;
    }
  }
if(my_rank==0){
     printf("Sum is=%lf",total_sum);
     printf("\n");
}
  MPI_Finalize();
  return 0;

}


double sum(int n){
int i;
double cal_sum=0;
for (i =0;i <= n;i++) {
cal_sum = cal_sum + 4*(pow (-1, i))/((2*i)+1);
}
return cal_sum;
}

无论进程数是多少，output 都应该相同。 但是根据我的代码，当我为 1 个进程运行程序时，结果与进程 8 的数量不同。

例如，如果 n= 1，p= 1，则总和为 2.667

 Whereas, if n= 1, p= 8 the summation is 32.00

但根据我的理解，即使 p= 8 求和的结果也应该是 2.667

Answer 1

您的代码中存在logical error 。

场景一：当comm_sz = 1时；

For the iteration i = 0 : n=1, so loop condition 0<=1 is true
Value of cal_sum will be 4

For the iteration i = 0 : n=1, so loop condition 1<=1 is true
Value of cal_sum will be 4 + - (4/3) =  2.667

场景二：当comm_sz = 2时；

在my_rank = 0 ；

For the iteration i = 0 : n=0.5, so loop condition 0<=0 is true
So Value of cal_sum will be 4;
For the iteration i = 1 : n=0.5, so loop condition is false
exits the loop with cal_sum as 4;

在my_rank = 1 ；

For the iteration i = 0 : n=0.5, so loop condition 0<=0 is true
So Value of cal_sum will be 4;

For the iteration i = 1 : n=0.5, so loop condition is false
exits the loop with cal_sum as 4;

因此，结果值为comm_sz * 4 = 8 。

基本上，同样的事情会发生，即使你有 8 个进程，总和也会是 32。

如果comm_sz > 1 ，代码的结果将始终为comm_sz*4 。

我希望这会帮助您理解代码中的问题。

您还应该考虑如何在不同流程之间分配任务。

提示：假设您有comm_size=4和n=8 ，则每个进程的local_sum应该计算n/comm_size迭代但具有不同的开始和结束索引。 即rank 0应该计算i=0 to 1的总和， rank 1为i=2 to i=3 ... rank 4应该计算i=6 to i=8 。