c - MPI_Scatter - 发送二维数组的列

Question

我想发送二维数组的列，每个列到单独的进程。我现在有一个完整的 2d 数组，但我被 MPI_Scatter 困住了。如何将整列作为字段发送？

谢谢

编辑:

我有数组 - float a[100][101]

我尝试通过以下方式发送数组:

float send;
MPI_Scatter ((void *)a, n, MPI_FLOAT,(void *)&send  , 1, MPI_INT,0, MPI_COMM_WORLD);

编辑2:

我制作了新的 type_vector:

               MPI_Datatype newtype;

               MPI_Type_vector(n,       /* # column elements */
                   1,           /* 1 column only */
                   n+1,         /* skip n+1 elements */
                   MPI_FLOAT,       /* elements are float */
                   &newtype);       /* MPI derived datatype */

               MPI_Type_commit(&newtype);

现在我试图将它发送到我的其他进程。矩阵由浮点数填充，我的矩阵是 n x n+1，用于测试的是 n=5，所以它是矩阵 5 x 6。Scatter 的什么调用会起作用，我应该从其他进程的一边采取什么方法？我的意思是，如何获取由 scatter 发送的数据？

Answer 1

这与这个问题非常相似:How to MPI_Gatherv columns from processor, where each process may send different number of columns .问题是列在内存中不是连续的，所以你必须四处游荡。

与 C 中的情况一样，缺少真正的多维数组，您必须对内存布局稍加小心。我相信在 C 中，静态声明的数组是这样的

float a[nrows][ncols]

将在内存中是连续的，所以你现在应该没问题。但是，请注意，一旦进入动态分配，情况将不再如此；您必须一次分配所有数据以确保获得连续数据，例如

float **floatalloc2d(int n, int m) {
    float *data = (float *)malloc(n*m*sizeof(float));
    float **array = (float **)calloc(n*sizeof(float *));
    for (int i=0; i<n; i++)
        array[i] = &(data[i*m]);

    return array;
}

float floatfree2d(float **array) {
    free(array[0]);
    free(array);
    return;
}

/* ... */
float **a;
nrows = 3;
ncols = 2;
a = floatalloc2d(nrows,ncols);

但我认为你现在还好。

现在您已经以某种方式拥有了二维数组，您必须创建您的类型。如果您只是发送一列，您所描述的类型就可以了；但这里的技巧是，如果您要发送多列，即使列本身几乎跨越整个数组，每列也仅从前一列的开头开始一个浮点数!因此，您需要移动类型的上限才能使其工作:

       MPI_Datatype col, coltype;

       MPI_Type_vector(nrows,    
           1,                  
           ncols,         
           MPI_FLOAT,       
           &col);       

       MPI_Type_commit(&col);
       MPI_Type_create_resized(col, 0, 1*sizeof(float), &coltype);
       MPI_Type_commit(&coltype); 

会做你想做的。请注意，接收进程将与发送进程具有不同的类型，因为它们存储的列数较少；所以元素之间的步幅更小。

最后，你现在可以做你的分散，

MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&size);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&rank);
if (rank == 0) {
    a = floatalloc2d(nrows,ncols);
    sendptr = &(a[0][0]);
} else {
    sendptr = NULL;
}
int ncolsperproc = ncols/size;  /* we're assuming this divides evenly */
b = floatalloc(nrows, ncolsperproc);

MPI_Datatype acol, acoltype, bcol, bcoltype;

if (rank == 0) {
    MPI_Type_vector(nrows,    
               1,                  
               ncols,         
               MPI_FLOAT,       
               &acol);       

     MPI_Type_commit(&acol);
     MPI_Type_create_resized(acol, 0, 1*sizeof(float), &acoltype);
}
MPI_Type_vector(nrows,    
               1,                  
               ncolsperproc,         
               MPI_FLOAT,       
               &bcol);       

MPI_Type_commit(&bcol);
MPI_Type_create_resized(bcol, 0, 1*sizeof(float), &bcoltype);
MPI_Type_commit(&bcoltype);

MPI_Scatter (sendptr, ncolsperproc, acoltype, &(b[0][0]), ncolsperproc, bcoltype, 0, MPI_COMM_WORLD);