c - C中的MPI。我没有收到我发送的内容

Question

我是 MPI 的新手。我正在尝试编写一些简单的代码。在这里:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <math.h>
#include <mpi.h>
#include <unistd.h>

#define ONE 0
#define TWO 1

int main(int argc, char * argv[])
{
    int dimension = 5;
    float ** matrix;
    float * mat1;
    float * mat2;
    int i,j,numNeighbor, processReceived,rank,size,retval;
    int k = 0;
    retval = MPI_Init(&argc, &argv);

    MPI_Request sendRequest[2], recvRequest[2];
    MPI_Status status[2];
    MPI_Datatype row;

    MPI_Type_vector(dimension, 1, dimension, MPI_FLOAT, &row);
    MPI_Type_commit(&row);

    if(retval != MPI_SUCCESS)
    {
        MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, retval);
        return EXIT_FAILURE;
    }
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
    mat1 = malloc(dimension*sizeof(float));
    mat2 = malloc(dimension*sizeof(float));
    matrix = malloc(dimension*sizeof(float*));
    for(i=0; i<dimension; i++)
    {
        matrix[i] = malloc(dimension*sizeof(float));        
    }

    printf("MATRIX OF RANK %d\n", rank);
    for(i=0; i<dimension; i++)
    {
        for(j=0; j<dimension; j++)
        {
            matrix[i][j] = (float)(rank+1)*(i*2+j);
            printf("%2.1f ",matrix[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    printf("\n");

    MPI_Isend(&(matrix[0][0]), 1, row, 1-rank, rank, MPI_COMM_WORLD, sendRequest + ONE);
    MPI_Isend(&(matrix[0][0]), dimension, MPI_FLOAT, 1-rank, rank, MPI_COMM_WORLD, sendRequest + TWO);

    MPI_Irecv(mat1,dimension, MPI_FLOAT, 1-rank, 1-rank, MPI_COMM_WORLD, recvRequest + ONE);
    MPI_Irecv(mat2,dimension, MPI_FLOAT, 1-rank, 1-rank, MPI_COMM_WORLD, recvRequest + TWO);


    for(i=0; i<2; i++)
    {
        MPI_Waitany(2,recvRequest, &processReceived, status);
        printf("Process Received : %d of rank : %d\n", processReceived,rank);
        if(processReceived == ONE)
        {
            printf("%d ",rank);
            for(j=0; j<dimension; j++)  printf("# %6.1f ",mat1[j]);
            printf("\n");
        }

        if(processReceived == TWO)
        {
            printf("%d ",rank);
            for(j=0; j<dimension; j++)  printf("@ %6.1f ",mat2[j]);
            printf("\n");
        }
    }

    MPI_Waitall(2, sendRequest, status);
    free(mat1);
    free(mat2);
    for(i=0;i<dimension;i++) free(matrix[i]);
    free(matrix);
    MPI_Type_free(&row);
    MPI_Finalize();
    return 0;
}

这是我的输出:

MATRIX OF RANK 1
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 
4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 
8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 
12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 
16.0 18.0 20.0 22.0 24.0 

MATRIX OF RANK 0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 
2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 
4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 
6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 
8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 

Process Received : 0 of rank : 0
0 #    0.0 #    0.0 #   12.0 #   14.0 #   16.0 
Process Received : 1 of rank : 0
0 @    0.0 @    0.0 @   12.0 @   14.0 @   16.0 
Process Received : 0 of rank : 1
1 #    0.0 #    0.0 #    6.0 #    7.0 #    8.0 
Process Received : 1 of rank : 1
1 @    0.0 @    0.0 @    6.0 @    7.0 @    8.0 

我认为我对这个程序所做的是，我将每个进程的一行和一列发送到另一个进程。然后我打印我在每个过程中收到的任何东西。但是正如您所看到的，这不是我想得到的输出。我正在等待的是:

输出示例:

Process Received : 0 of rank : 0
    0 #    0.0 #    2.0 #   4.0 #   6.0 #   8.0

Process Received : 1 of rank : 0
    0 #    0.0 #    4.0 #   8.0 #   12.0 #   16.0

任何人都可以向我解释我不太了解的地方吗？这是我使用的唯一功能，因此您可以在自己的机器上运行它。对于此示例，您只能使用 2 个进程。

mpiexec -n 2 ./name_exe

Answer 1

问题来自于 matrix 中的数据存储不是线性的。目前在代码中定义，matrix是一个指针数组，所有指针都指向一些独立的内存段。

但是，您的代码假定 &matrix[0][0] 指向线性化行主矩阵的开头。

好吧，要解决这个问题，您只需按照以下方式分配矩阵来遵守这一点:

matrix = malloc(dimension*sizeof(float*)); //nothing new here
matrix[0] = malloc(dimension*dimension*sizeof(float));
for(i=1; i<dimension; i++) matrix[i]=matrix[i-1]+dimension;

然后你像以前一样使用matrix，但是对于释放部分，它变成了:

free(matrix[0]);
free(matrix);

有了这个，代码应该可以工作了。