使用 Fortran90 和 MPI，两者都是新手，尝试使用 MPI_Gather 从循环中收集每个进程中的 3 个不同变量

Question

我是 Fortran90 和 MPI 的新手。我有一个循环，它根据每个单独的过程进行不同的迭代。在其中，我有一个嵌套循环，正是在这里我进行了我想要的计算以及各个循环的元素。但是，我想将所有这些数据、x、y 以及使用 x 和 y 计算的值发送到我的根进程 0。从这里，我想将所有数据写入“xy 计算”的格式。

program fortranMPI
use mpi

!GLOBAL VARIABLE DECLARATION
real :: step = 0.5, x, y, comput
integer :: count = 0, finalCount = 5, outFile = 20, i   
!MPI 
integer :: ierr, myrank, mysize, status(MPI_STATUS_SIZE)

call MPI_INIT(ierr)
call MPI_COMM_RANK(MPI_COMM_WORLD,myrank,ierr)
call MPI_COMM_SIZE(MPI_COMM_WORLD,mysize,ierr)

if(myrank == 0) then
    !I want to gather my data here?
end if

do i = 1, mysize, 1
    if(myrank == i) then
        x = -2. + (myrank - 1.)*step
        do while (x<= 2.) 
            y= -2.
            do while (y<=2.)
                !Here is where I am trying to send my data!
                y = y + step
            end do
            x = x + (mysize-1)*(step)
        end do
    end if
end do
call MPI_FINALIZE(ierr)
end program fortranMPI

我一直在尝试传递数据时遇到问题！如果有人可以帮助我，那就太好了！抱歉，如果这比我做的简单，我仍在尝试找出 Fortran/MPI。提前致谢！

Answer 1

首先，该程序似乎对其所做的事情没有任何意义。如果您可以更具体地说明您想做什么，我可以提供进一步的帮助。

现在，通常，在计算之前，这个if (myrank==0) 语句是您发送其余流程数据的地方。由于进程 0 将发送数据，因此您必须在此之后立即添加代码，以便进程接收数据。此外，您可能需要在计算开始之前添加 MPI_BARRIER (call MPI_BARRIER)，以确保数据已到达每个流程。

至于计算部分，您还必须决定，不仅要在哪里发送数据，还要决定从哪里接收数据，以及是否还需要在通信上进行任何同步。这与您的程序设计有关，因此您是知道自己到底想做什么的人。

发送和接收数据最常用的命令是MPI_SEND和MPI_RECV。

那些是阻塞命令，这意味着通信应该是同步的。一个发送命令应该与一个接收命令匹配，然后两个进程才能继续。 还有非阻塞命令，你可以在这里找到它们： http://www.mpich.org/static/docs/v3.1/www3/

至于MPI_GATHER 命令，它用于从一组进程中收集数据。只有当您要使用超过 2 个进程来进一步加速您的程序时，这才会对您有所帮助。除了 MPI_GATHER 用于您想要收集数据并以数组方式存储它们时，当然只有当您要接收大量数据时才值得使用，这绝对不是您的情况。

最后关于打印结果，我不确定您的要求是否可行。尝试使用 2 个进程打开相同的文件句柄可能会导致操作系统错误。通常为了打印结果，你有 0 级来执行此操作，就在其他所有过程完成之后。