[英]MPI_SEND - send structure as vector
考慮到這種結構:
struct Book {
int id;
string title;
};
這個向量:
vector<Book> books;
我如何使用MPI_Send
來發送矢量books
的元素?
我一整天都在試圖找到一種方法來做到這一點,但沒有結果。
由於title
是一個固定大小N
的char[N]
數組,您可以創建一個新的數據類型並在MPI_Send
使用它。 不幸的是,這種方法不適用於std::string
作為數據成員。 但是您可以逐個元素發送std::vector<Book>
。
例如:
std::vector<Book> books;
// ...
const unsigned long long size = books.size();
MPI_Send(&size, 1, MPI_UNSIGNED_LONG_LONG, ...);
for (const auto& book : books) {
MPI_Send(&book.id, 1, MPI_INT, ...);
const unsigned long long len = book.title.length();
MPI_Send(&len, 1, MPI_UNSIGNED_LONG_LONG, ...);
MPI_Send(book.title.data(), len, MPI_CHAR, ...);
}
和
std::vector<Book> books;
unsigned long long size;
MPI_Recv(&size, 1, MPI_UNSIGNED_LONG_LONG, ...);
books.resize(size);
for (auto& book : books) {
MPI_Recv(&book.id, 1, MPI_INT, ...);
unsigned long long len;
MPI_Recv(&len, 1, MPI_UNSIGNED_LONG_LONG, ...);
std::vector<char> str(len);
MPI_Recv(str.data(), len, MPI_CHAR, ...);
book.title.assign(str.begin(), str.end());
}
// ...
一種方法是將title
設置為恆定長度。 然后,您可以圍繞結構構建 MPI 數據類型,如下所示:
#include "mpi.h"
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
const int MAX_TITLE_LENGTH = 256;
struct Book {
int id;
char title[MAX_TITLE_LENGTH];
};
int main(int argc, char *argv[]){
MPI_Init(&argc, &argv);
std::vector<Book> books(343);
MPI_Datatype BookType;
MPI_Datatype type[2] = { MPI_INTEGER, MPI_CHAR };
int blocklen[2] = { 1, MAX_TITLE_LENGTH };
MPI_Aint disp[2];
disp[0] = 0;
disp[1] = sizeof(int);
MPI_Type_create_struct(2, blocklen, disp, type, &BookType);
MPI_Type_commit(&BookType);
int myrank;
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &myrank);
if (myrank == 0) {
books[3].id = 4;
MPI_Send(books.data(), 343, BookType, 1, 123, MPI_COMM_WORLD);
} else if (myrank == 1) {
MPI_Status status;
MPI_Recv(books.data(), 343, BookType, 0, 123, MPI_COMM_WORLD, &status);
std::cout<<books[3].id<<std::endl;
}
MPI_Finalize();
return 0;
}
MPI 最適用於在已知大小的網格之間快速交換數字。 但它也可以作為一個方便的通信層。 為此,我們可以使用Cereal庫來序列化任意 C++ 對象,然后使用 MPI 發送序列化的表示,如下所示。 這比按設計使用 MPI 慢,因為有更多的中間副本,但提供了使用 C++ 的全部靈活性的靈活性。
#include "mpi.h"
#include <cereal/types/vector.hpp>
#include <cereal/types/string.hpp>
#include <cereal/archives/binary.hpp>
#include <sstream>
#include <string>
struct Book {
int id;
std::string title;
template <class Archive>
void serialize( Archive & ar ) { ar(id,title); }
};
template<class T>
int MPI_Send(const T &data, int dest, int tag, MPI_Comm comm){
std::stringstream ss;
{ //Needed for RAII in Cereal
cereal::BinaryOutputArchive archive( ss );
archive( data );
}
const auto serialized = ss.str();
return MPI_Send(serialized.data(), serialized.size(), MPI_CHAR, dest, tag, MPI_COMM_WORLD);
}
template<class T>
int MPI_Recv(T &data, int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status *status){
//Get number of bytes in incoming message
MPI_Probe(source, tag, MPI_COMM_WORLD, status);
int num_incoming;
MPI_Get_count(status, MPI_CHAR, &num_incoming);
//Allocate a buffer of appropriate size
std::vector<char> incoming(num_incoming);
//Receive the data
auto ret = MPI_Recv(incoming.data(), num_incoming, MPI_CHAR, source, tag, MPI_COMM_WORLD, status);
std::stringstream ss;
ss.write(incoming.data(), num_incoming);
//Unpack the data
{
cereal::BinaryInputArchive archive(ss);
archive(data);
}
return ret;
}
int main(int argc, char **argv){
MPI_Init(&argc, &argv);
std::vector<Book> books(343);
int myrank;
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &myrank);
if (myrank == 0) {
books[3].id = 4;
books[3].title = "Hello, world!";
MPI_Send(books, 1, 123, MPI_COMM_WORLD);
} else if (myrank == 1){
MPI_Status status;
MPI_Recv(books, 0, 123, MPI_COMM_WORLD, &status);
std::cout<<books[3].id<<" "<<books[3].title<<std::endl;
}
MPI_Finalize();
return 0;
}
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