c++ - 将自定义数据类型输出到文件

Question

给定结构 Pixel 及其等效的 MPI_Type mpiPixel 我创建一个像素数组并将其写入文件。除了文件中的输出以某种位模式(被解释为整数)结束外，一切都正常运行。该文件以二进制形式输出，因此为了查看它是否正确写入，我使用 hexdump -v -e '7/4 "%10d "' -e '"\n"' pixelsx

代码

struct Pixel
{
    int red; int green; int blue;

    Pixel() {}

    Pixel(int r, int g, int b)
    {
        red = r; green = g; blue = b;
    }
};


int main(int argc, char **argv)
{
    int rank, size;
    MPI_File   file;
    MPI_Offset offset;
    MPI_Status status;
    MPI_Datatype mpiPixel;

    Pixel pixels[10];

    MPI_Init(&argc, &argv);
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);

    /* fill local data */
    for (int i = 0; i < 10; i++)
        pixels[i] = Pixel(i, i, i);

    int blockcounts[1];
    MPI_Aint offsets[1];
    MPI_Datatype oldtypes[1];

    //Pixel Description {starting pos, element count, element type}
    offsets[0] = 0;
    blockcounts[0] = 3;
    oldtypes[0] = MPI_INT;

    /* Now define structured type and commit it */
    MPI_Type_struct(1, blockcounts, offsets, oldtypes, &mpiPixel);
    MPI_Type_commit(&mpiPixel);

    /* open the file, and set the view */
    MPI_File_open(MPI_COMM_WORLD, "pixels",
                  MPI_MODE_CREATE | MPI_MODE_WRONLY,
                  MPI_INFO_NULL, &file);

    MPI_File_seek(file, 0, MPI_SEEK_SET);
    MPI_File_set_view(file, 0,  MPI_CHAR, mpiPixel, "native", MPI_INFO_NULL);
    MPI_File_write_all(file, pixels, 10, mpiPixel, &status);
    MPI_File_close(&file);

    MPI_Finalize();
    return 0;
}

输出

     0          0          0          1          1          1          2
     2          2          3          3          3          4          4
     4          5          5          5          6          6          6
     7          7          7          8          8          8          9
     9          9    4228656          0          0          0    4228656
     0          0          0 -1795965243      32585   

不应该出现的行(如果我没记错的话)是

4228656          0          0          0    4228656         0          0          0 -1795965243      32585

为什么文件中打印的是后者。是内存分配问题(数组？)？

附言该代码仅在一个进程中运行。原因是我首先需要让写入功能正常工作。然后我会为其他进程添加偏移量

Answer 1

MPI 数据类型根本不对应于 C++ 结构。您的 Pixel 结构由三个 int 元素组成。您为四个 float 元素注册了一个 MPI 数据类型，并使用它来将结构数组写入文件。由于 int 和 float 在大多数 32 位和 64 位架构上恰好大小相同，并且由于结构元素之间没有添加填充，MPI 最终读取 (4*sizeof(float) - sizeof(Pixel))*10 = 40 超出 pixels 数组末尾的字节。这在文件内容中显示为 10 (40/4) 个额外的随机值。