Question

我想以最简单的方式将NXN矩阵的反对角元素从根进程发送到另一个进程。可悲的是，由于计算节点已关闭，目前我无法测试我的代码。有人可以检查我的简单代码吗？

我不确定我是否正确发送了A的反诊断元素。反对角元素会降落在接收缓冲区B中吗？

#include "mpi.h"
#include <stdio.h>

int main(int argc, char** argv){

MPI_Init(&argc,&argv);
int size, rank;

MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&rank);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&size);

int N=4;
double A[N][N];
double B[N];
MPI_Datatype antidiag;

int* blockleng=(int*)malloc(N*sizeof(int));
int* displace=(int*)malloc(N*sizeof(int));

for(int i=0; i<N; ++i){
    blockleng[i]=1;
    displace[i] = (i+1)*(N-1);
}

MPI_Type_indexed(N,blockleng,displace, MPI_DOUBLE,antidiag);
MPI_Type_commit(&antidiag);
MPI_Status status;

if(rank==0){
    A= {
            {1.0,5.0,9.0,13.0},
            {2.0,6.0,10.5,14.5},
            {3.0,7.2,11.0,15.0},
            {4.0,8.0,12.0,16.0}
    };


    MPI_Send(A,1,antidiag,1,100,MPI_COMM_WORLD);

}
if(rank==1){
    MPI_Recv(B,1,antidiag,0,100,MPI_COMM_WORLD,status);
}

MPI_Type_free(&antidiag);

MPI_Finalize();
return 0;
}

Answer 1

您的程序中有几个问题。而不是发布整个程序，我将重点讨论这些问题。

循环中的变量声明从C99开始一直保留。如果您需要使用较旧的标准，这就是循环的样子，
```
int i, j;  
for(i=0; i<N; ++i){
    blockleng[i]=1;
    displace[i] = (i+1)*(N-1);
}
```
使用MPI_Type_indexed创建MPI数据类型时，您的最后一个参数（新类型）必须作为指针/句柄传递：
```
MPI_Type_indexed(N, blockleng, displace, MPI_DOUBLE, &antidiag);
```
将值分配给矩阵A的方式仅可能作为与声明here结合使用的初始化的一部分。当然，您可以分别针对等级0和其他等级执行此操作，但是您也可以仅从等级0的文件中读取矩阵数据，
```
char* file_in = "matrix_A.txt";
FILE *fpi;

fpi=fopen(file_in, "r");
for (i=0; i<N; i++)
    for (j=0; j<N; j++)
        if (!fscanf(fpi, "%lf", &A[i][j]))
            break;
```
作为if(rank==0){块的一部分。您还可以使矩阵文件名成为命令行参数，这将为您提供更大的灵活性。那时，您还希望将N作为命令行参数，以能够定义您正在读取的矩阵的大小。本示例中使用的文件具有简单的结构，
```
1.0 5.0 9.0 13.0
2.0 6.0 10.5 14.5
3.0 7.2 11.0 15.0
4.0 8.0 12.0 16.0
```
在同一块中的发送部分仅发送到一个等级1的等级。如果我正确理解了您的问题，您想将对角线发送到等级0的所有其他等级，这需要以下循环，
```
for (i=1; i<size; i++)
    MPI_Send(A, 1, antidiag, i, 100, MPI_COMM_WORLD);
```
类似地，接收部分应保持除0以外的所有等级，
```
else{ 
    MPI_Recv(B, N, MPI_DOUBLE, 0, 100, MPI_COMM_WORLD, &status);
}
```
请注意，这里还有其他更正-您正在N大小的缓冲区/数组B中接收数据，而不是NxN矩阵A。atidiag是为矩阵A（或N * N）创建的类型元素1D缓冲区，在这种情况下，它是等效的）-它不适用于N个元素缓冲区B。因此，您需要更改MPI_Recv以期望/检索MPI_DOUBLE类型的N个元素。这是一项很好的功能，因为它使您可以将数据接收到与发送数据不同的结构数组中。您还需要传递一个指向status的指针，因此也指向&status。

最后，您可以打印结果，

 if (rank != 0){
    printf("Rank %d:\n", rank);
    for (i=0; i<N; i++)
      printf("%.2lf ", B[i]);
  }
  printf("\n\n");

请记住，到stout的MPI打印不是基于等级编号排序的，更重要的是，等级可能会在打印过程中相互中断。刷新stdout可能会有所帮助，但更好的选择是写入文件。在这种情况下，在我的系统上，输出将按原样打印。经过多达6个过程的测试。

最后一个注释-通常在1个进程发送给所有其他进程的情况下，您应该考虑使用MPI_Bcast之类的集合通信功能。这些功能经过高度优化，在特殊情况下性能优于Send \ Recv。现在，使用Bcast，您需要将接收到的反对角线实际存储在所有等级的A矩阵中，然后将其复制到数组/缓冲区B的等级不是0。这会增加几个步骤，因此我将其保留在您的帖子中。

使用MPI发送和接收派生数据类型

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