我正在构建一个 MPI 应用程序。为了减少正在传输的消息的大小，我正在考虑使用“位”表来表示 bool 表（因为 bool 值只能采用以下两个值之一：true 或 false ）。这对我来说很重要，因为通信是我的应用程序的主要性能瓶颈。
是否可以创建这种表？ MPI API 中是否存在此数据类型？
【问题讨论】：
标签： c++ fortran communication mpi bit
在 C++ 中，std::bitset 或 boost::dynamic_bitset 可用于管理多个位。如果位集的大小不固定，请选择后者。 AFAIK MPI 使用MPI_Send 和MPI_Rec 进行进程间通信。如何序列化输出并通过这些接口发送它们是另一回事，因为 Boost.Serialization 都不支持这两种类型。
【讨论】：
根据原始问题中的标签，我假设您使用的是 Fortran 和 C++ 的混合。 Fortran 的 MPI 绑定具有数据类型 MPI_LOGICAL，您可以在消息传递调用中轻松使用它。我不知道 MPI C 绑定的这种类型。正如 PlasmaHH 所建议的那样，在这种情况下发送整数可能对您有用。
https://computing.llnl.gov/tutorials/mpi/#Derived_Data_Types
【讨论】：
简短的回答 - 不，最短的 MPI 数据类型是 MPI_BYTE，你不能创建一个只有一点点的类型。 （fortran 绑定具有对应于本地逻辑类型的 MPI_LOGICAL，但它几乎总是对应于一个 int 或一个字节，而不是一个位）。
现在，这不一定是问题；如果你有一个位数组，你可以四舍五入到下一个整数字节，然后发送它，而忽略最后几位。 （无论如何，这几乎是您在创建表时必须做的）。但我有一些问题。
您的邮件有多大？你的网络是什么？你确定你是受限于带宽，而不是受限于延迟？
如果您的消息很小（比如不到 1 MB），那么您可能会受到消息延迟而非带宽的支配，减少消息大小也无济于事。 （您可以使用 pingpong 测试来估计这一点——比如在Intel MPI benchmarks 中——看看你的有效带宽水平的大小）。如果这是您所处的状态，那么这可能会使事情变得更糟，而不是更好，因为通信不会加快，但索引到位数组的额外成本可能会减慢速度。
另一方面，如果您要发送大型消息（例如 MB 大小）和/或内存有限，这可能是一件好事。
【讨论】：
我会将你的位转移到一个整数数组中。
我将回答FORTRAN 语言。
您可以使用内部位操作来来回移动位。
另外澄清一下，你不应该使用 FORTRAN 类型 LOGICAL 因为它是一个 4 字节变量，就像常规整数一样。
使用这些函数：
BIT_SIZE(I)
IBCLR(I, POS) ! Set to 0 in variable I at position POS
IBSET(I, POS) ! Set to 1 in variable I at position POS
BTEST(I, POS) ! To test if bit at POS is 1
然后以您正在处理的任何类型进行正常传输。您可以在 MPI 通信中添加标签，让接收者知道它是一个应该按位处理的变量。 这应该会限制您的沟通，但也需要打包数据和外包装。在任何情况下，您也可以将所有 BOOL 表转移到此方案中。
但应该注意的是，您的 BOOL 表必须非常大才能看到任何效果，我们说的是多大？
【讨论】：