Question

在我的程序中，我让每个处理器计算一个自定义类型的数组＆＃34; point＆＃34;它由4个双精度值和3个双复值组成。我现在希望每个处理器发送它的数组＆＃34; point＆＃34;类型到主处理器。

我无法理解如何使用MPI_type命令发送自定义类型。特别是在＆＃34;点＆＃34;中具有双重复杂精度。类型。据我所知，MPI没有MPI_DOUBLE_COMPLEX类型。

PROGRAM hello
  use mpi
  IMPLICIT NONE
  INTEGER, PARAMETER :: dp = REAL(KIND(0.0D0))
  type point
    sequence
    real(kind=dp) :: x, y, z, w
    double complex :: ex, ey, ez
  end type point
  type(point), dimension(:), allocatable :: my_points
  ...

  if(rank .ne. master) then
    call MPI_SEND(my_points, count, [point?], master, 7, MPI_COMM_WORLD, ierror)
  end if

  ....
END

Answer 1

MPI标准规定（MPI 2.2规范中的§3.2.2）：

MPI需要支持这些数据类型，这些数据类型与Fortran和ISO C的基本数据类型相匹配。如果主机语言具有其他数据类型，则应提供其他MPI数据类型：Fortran中的双精度复杂的MPI_DOUBLE_COMPLEX声明为类型{{ 1}}; ...

至于数据类型的构造，它的工作原理如下。首先，声明一个类型的虚拟双元素数组或（简单地使用已经分配的数组）与DOUBLE COMPLEX组合以获取每个字段的地址：

MPI_GET_ADDRESS

type(point) :: dummy(2) integer(kind=MPI_ADDRESS_KIND) :: offsets(7) integer :: ierr call MPI_GET_ADDRESS(dummy(1)%x, offsets(1), ierr) call MPI_GET_ADDRESS(dummy(1)%y, offsets(2), ierr) call MPI_GET_ADDRESS(dummy(1)%z, offsets(3), ierr) call MPI_GET_ADDRESS(dummy(1)%w, offsets(4), ierr) call MPI_GET_ADDRESS(dummy(1)%ex, offsets(5), ierr) call MPI_GET_ADDRESS(dummy(1)%ey, offsets(6), ierr) call MPI_GET_ADDRESS(dummy(1)%ez, offsets(7), ierr)现在包含绝对地址，因此将它们转换为相对于offsets的偏移量：

dummy%x

下一步是构建MPI数据类型本身：

integer :: i

do i = 2,7
  offsets(i) = offsets(i) - offsets(1)
end do
! dummy%x serves as base address, therefore set the offset to 0
offsets(1) = 0

（注意：此代码假定integer :: oldtypes(7), lengths(7) integer :: point_type0 ! dummy%x oldtypes(1) = MPI_DOUBLE_PRECISION lengths(1) = 1 ! dummy%y oldtypes(2) = MPI_DOUBLE_PRECISION lengths(2) = 1 ! dummy%z oldtypes(3) = MPI_DOUBLE_PRECISION lengths(3) = 1 ! dummy%w oldtypes(4) = MPI_DOUBLE_PRECISION lengths(4) = 1 ! dummy%ex oldtypes(5) = MPI_DOUBLE_COMPLEX lengths(5) = 1 ! dummy%ey oldtypes(6) = MPI_DOUBLE_COMPLEX lengths(6) = 1 ! dummy%ez oldtypes(7) = MPI_DOUBLE_COMPLEX lengths(7) = 1 call MPI_TYPE_CREATE_STRUCT(7, lengths, offsets, oldtypes, point_type0, ierr)实际上是real(kind=KIND(0.0D0))）

那时你已经准备好了。 DOUBLE PRECISION可以提交，然后用于发送自定义类型的单个元素，但它可能不适用于数组。原因是编译器可能在类型的结尾或开头添加填充。 MPI允许显式设置数据类型的范围。要做到这一点，首先要确定应该有的实际范围：

point_type0

（这应该清楚为什么你需要一个双元素的虚拟数组）

现在将点数据类型“调整”为真实范围并提交结果数据类型：

integer(kind=MPI_ADDRESS_KIND) :: extent

! Reuse the offsets array
call MPI_GET_ADDRESS(dummy(1)%x, offsets(1), ierr)
call MPI_GET_ADDRESS(dummy(2)%x, offsets(2), ierr)

extent = offsets(2) - offsets(1)

现在您已准备好使用新注册的类型：

integer :: point_type

call MPI_TYPE_CREATE_RESIZED(point_type0, 0_MPI_ADDRESS_KIND, extent, &
                             point_type, ierr)
call MPI_TYPE_COMMIT(point_type, ierr)

请注意，第一个数组元素的if(rank .ne. master) then call MPI_SEND(my_points(1)%x, count, point_type, & master, 7, MPI_COMM_WORLD, ierror) end if字段是明确给出的。这样做是因为在计算偏移量时x被用作基础。

由于您的序列类型可能会阻止编译器对齐字段，因此上述某些步骤在您的情况下可能不是绝对必要的。尽管如此，总是以显示的方式执行它是一个好主意，因为它既适用于打包类型也适用于打包类型。如果缺少类型定义中的dummy%x语句，则允许编译器以其认为合适的任何顺序存储组件。这没有任何改变，因为即使sequence不是第一个组件，它之前的组件也只会有负偏移。

使用MPI和Fortran 90发送自定义类型

1 个答案: