在 boost.python 中包装 MPI

Question

我已经设法使用 Boost.python 编写了用于初始化和设置 MPI 环境的包装器，但我不确定是否一切都已正确初始化。我还没有遇到任何问题，但我想看看我正在做的事情是否不正确并且会在以后引起问题，或者是否有更好的方法来做到这一点。

我知道 python 确实绑定到 MPI（通过 mpi4py），但这不能正确满足我的需求。下面的简单示例可以用 mpi4py 代替，但我实际上不需要初始化普通的 MPI 环境：我需要初始化一个专门的 MPI 环境（MADNESS/TiledArray），其中没有我可以找到的 python 绑定。

我的文件结构如下：

interface.cxx：

#include <iostream>
#include <boost/python.hpp>
#include <mpi.h>

void initMPI(int argc, boost::python::list argv){
  char ** argv_ = new char *[argc];
  for(auto i = 0; i < argc; i++){
    std::string str = boost::python::extract<std::string>(argv[i]);
    auto len = str.length();
    argv_[i] = new char[len+1];
    strncpy(argv_[i],&str[0],len);
    argv_[i][len] = '\0'; // Termination character
  }
  MPI_Init(&argc,&argv_);
  for(auto i = 0; i < argc; i++){
    delete [] argv_[i];
  }
  delete [] argv_;
};

void finalizeMPI(){
  MPI_Finalize();
};

void hello(){
  int world_size, rank, name_len;
  std::string name;
  name.reserve(MPI_MAX_PROCESSOR_NAME);
  MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&world_size);
  MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&rank);
  MPI_Get_processor_name(&name[0],&name_len);
printf("Hello world from processor %s, rank %d"
           " out of %d processors\n",
           name.c_str(), rank, world_size);
};

BOOST_PYTHON_MODULE(mpiinterface){
  boost::python::def("init", initMPI);
  boost::python::def("finalize", finalizeMPI);
  boost::python::def("hello",hello);
};

test.py：

import sys,os
sys.path.append('/home/dbwy/devel/tests/MPI/boost.python')
import mpiinterface

mpiinterface.init(len(sys.argv),sys.argv)
mpiinterface.hello();
mpiinterface.finalize();

编译后，它确实给了我正确的输出：

[dbwy@medusa boost.python]$ mpirun -np 4 python test.py
Hello world from processor medusa.chem.washington.edu, rank 0 out of 4 processors
Hello world from processor medusa.chem.washington.edu, rank 3 out of 4 processors
Hello world from processor medusa.chem.washington.edu, rank 1 out of 4 processors
Hello world from processor medusa.chem.washington.edu, rank 2 out of 4 processors

真的这么简单吗？还是我错过了一些以后会造成灾难性的大事件？

Answer 1

由于现在几乎所有现有的 MPI 实现都符合 1998 年发布的 MPI-2 规范，因此根本不需要对参数列表进行整个处理。从 MPI-2 开始，可以通过调用 MPI_Init(NULL, NULL) 来初始化 MPI。

确实，使用 MPI 就像在应用程序开始时调用 MPI_Init 一次 和在退出之前调用 MPI_Finalize 一次 一样简单。如果您的程序是多线程的，那么您应该将 MPI_Init 替换为 MPI_Init_thread，并确保 MPI 库支持所需的多线程级别。