Question

我正在尝试将带有bcast的动态二维数组传递给所有排名。我有以下代码。

#include <stdlib.h>
#include <mpi.h>

int main(int argc, char **argv)
{   
    float **array;
    int rank,size,i,j;

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

    if(rank==0)
    {
        array = (float **)malloc(10*sizeof(float));
        for(i=0;i<10;i++)
            array[i] = (float *)malloc(10*sizeof(float));

        for(i=0;i<10;i++)
        for(j=0;j<10;j++)
            array[i][j]=i+j;
    }
    MPI_Bcast(array,10*10,MPI_FLOAT,0,MPI_COMM_WORLD);
    MPI_Finalize();
}

由于某种原因，我无法理解我得到分段错误。谁知道问题是什么？

Answer 1

这里有三个问题 - 一个涉及分配，一个涉及分配的位置，一个涉及MPI如何工作，其他答案都没有完全触及所有这些问题。

第一个也是最严重的问题是事情的分配。正如@davidb正确指出的那样，因为它只是在任务零上分配内存，所以其他任务没有内存可以接收广播。

对于C中的2d分配，您的代码几乎完全正确。在这段代码中：

     array = (float **)malloc(10*sizeof(float));
     for(i=0;i<10;i++)
         array[i] = (float *)malloc(10*sizeof(float));

唯一真正的问题是第一个malloc应该是10个float 指针，而不是浮点数：

     array = (float **)malloc(10*sizeof(float *));
     for(i=0;i<10;i++)
         array[i] = (float *)malloc(10*sizeof(float));

@eznme指出了这一点。第一种方式可能实际上取决于您正在编译/链接的内存模型等，并且几乎肯定会在32位操作系统/机器上工作 - 但仅仅因为它起作用并不总是意味着它是正确的：）

现在，最后一个问题是你在C中声明了一个非常好的2d数组，但这不是MPI所期望的。当你打这个电话时

MPI_Bcast(array,10*10,MPI_FLOAT,0,MPI_COMM_WORLD);

你告诉MPI发送array指向的100个连续的浮点数。您注意到库例程无法知道数组是指向2d或3d或12d数组的开头的指针，还是各个维度的指针;它不知道它是否必须遵循指针，如果确实如此，它将不知道要跟随多少。

因此，您希望向100个连续的浮点数发送浮点指针 - 并且在正常的C方式中分配伪多维数组（*），您不一定拥有它。您不一定知道第二行距离此布局中的第一行有多远 - 甚至在哪个方向。所以你真正想做的是这样的事情：

int malloc2dfloat(float ***array, int n, int m) {

    /* allocate the n*m contiguous items */
    float *p = (float *)malloc(n*m*sizeof(float));
    if (!p) return -1;

    /* allocate the row pointers into the memory */
    (*array) = (float **)malloc(n*sizeof(float*));
    if (!(*array)) {
       free(p);
       return -1;
    }

    /* set up the pointers into the contiguous memory */
    for (int i=0; i<n; i++) 
       (*array)[i] = &(p[i*m]);

    return 0;
}

int free2dfloat(float ***array) {
    /* free the memory - the first element of the array is at the start */
    free(&((*array)[0][0]));

    /* free the pointers into the memory */
    free(*array);

    return 0;
}

这样，只有这样，才能保证内存是连续的。然后就可以了

float **array;
/* ... */
malloc2dfloat(&array, 10, 10);
if (rank == 0) {
    for(i=0;i<10;i++)
         for(j=0;j<10;j++)
              array[i][j]=i+j;
}
MPI_Bcast(&(array[0][0]), 10*10, MPI_FLOAT, 0, MPI_COMM_WORLD);

请注意，对于任意数据排列，您仍然可以通过定义MPI数据类型来执行Bcast，该数据类型描述了2d数组实际如何在内存中布局;但这更简单，更接近你真正想要的东西。

（*）这里真正的问题是C和C派生的语言没有真正的多维数组作为第一类对象 - 这对于系统编程语言来说很好，但在进行科学编程时却无可救药。

Answer 2

array应该是100而不是10，因为每行分配10个浮点数。 JackN的答案有代码可以做到这一点。

但是，在除0级以外的任何进程中，指向数组的指针将为null。您需要在所有进程上初始化数组，然后在根上填充数组。

您可以将malloc代码移出if (rank ==0)块，它应该如您所愿。

Answer 3

数组应为100，而不是10。

array = (float **)malloc(100*sizeof(float));

Answer 4

您可能想要将第一个malloc更改为

malloc(10*sizeof(void*))

因为数组存储指针和存储浮点数而不是整数：

array[i][j]=1.0;

Answer 5

如果你想分配一个10 * 10的数组，你的代码是：

array = (float **)malloc(10*sizeof(float))

应该是

array = (float **)malloc(10*sizeof(float*))

MPI_Bcast一个动态的2D阵列

5 个答案: