我的 MPI fortran 代码给出了大整数的不同结果

Question

我是 MPI 编程的新手（刚接触 3 天）。 我现在正在处理MPI_ALLREDUCE和MPI_REDUCE 。 下面的代码取一个值n ，每个进程的任务是将变量mypartialsum加 1 n/num_procs次，其中num_procs是进程数。 归约后， mypartialsum的值汇总到sum中，最终结果为sum=n 。 如果n<1d10 ，代码似乎工作正常，但对于n>=1d10我得到错误的结果。 例如，如果我使用n=1d10运行代码，则 sum 的值为1410065408 ，而n=1d9是正确的。 我缺少什么？ 我怀疑这可能与变量的种类有关，但在查看 inte.net 后，我不清楚问题是什么。

program test
      use mpi
      IMPLICIT NONE
      !include 'mpif.h'
      integer:: ierr, num_procs, my_id, status(MPI_STATUS_SIZE), sender(MPI_STATUS_SIZE), root, rank
      integer:: i!, n 
      integer, parameter :: MyLongIntType = selected_int_kind (12)
      integer(kind=MyLongIntType):: n
      !real:: sum=0., partialsum=0., mypartialsum=0.
      integer(kind=MyLongIntType):: sum=0, partialsum=0, mypartialsum=0
      real:: starttime, endtime
      root=0

      call MPI_INIT ( ierr )
      call MPI_COMM_RANK (MPI_COMM_WORLD, my_id, ierr)
      call MPI_COMM_SIZE (MPI_COMM_WORLD, num_procs, ierr)
      starttime = MPI_WTIME()
      if (my_id .eq. root) then 
            print*, "Running in process 0."
            print*, "total numeber of process is", num_procs
            n=int8(1d10)!1000000000
      endif
      
      call MPI_BCAST(n, 1, MPI_INTEGER, 0, MPI_COMM_WORLD, ierr)
      !print*, "running process", my_id
      mypartialsum=0.
      do i = my_id+1, n, num_procs
            mypartialsum=mypartialsum+int(1)
      enddo 
      partialsum=mypartialsum
      print*, "Running process", my_id, "Partial sum is ", partialsum
      call MPI_REDUCE(partialsum, sum, 1, MPI_INTEGER, MPI_SUM, ROOT, MPI_COMM_WORLD, ierr)
      !call MPI_ALLREDUCE(partialsum, sum, 1, MPI_INTEGER, MPI_SUM, MPI_COMM_WORLD, ierr)

      endtime = MPI_WTIME()
      if (my_id .eq. 0) then
       print*, "sum is", sum, "time spent processing",  endtime-starttime
!      else if (my_id .gt. 0) then 
!       print*, "sum on process", my_id, "is", sum , "time spent processing is", endtime-starttime
      endif
     
     
      call MPI_FINALIZE ( ierr )
     

end program

Answer 1

您告诉MPI_Reduce求和的类型是MPI_INTEGER 。 但是， MPI_INTEGER对应于 Fortran 中默认的 integer 种类。您必须提供与selected_int_kind (12)类型对应的正确 MPI 类型。

MPI_Type_create_f90_integer(r, newtype, ierror)子例程是一种可能的方法，特别是对于selected_integer_kind产生的种类。

所以类似于call MPI_Type_create_f90_integer(12, MyLongIntMPIType, ierror) 。

还有其他选择，比如使用固定的 memory 存储类型，如integer(int64)和最初为非标准integer*8开发的MPI_INTEGER8 MPI 类型。

另请参阅对 Fortran 数值内部类型的附加支持

它还包含对用户的重要建议：

上述函数返回的数据类型是预定义的数据类型。 他们不能被释放； 他们不需要承诺； 它们可以与预定义的归约操作一起使用。

这使得在MPI_Reduce()中使用返回类型与MPI_SUM变得简单。