如何通过 Boost::MPI 发送 2d C 样式数组？答案

【问题标题】：How to send 2d C style array over Boost::MPI?如何通过 Boost::MPI 发送 2d C 样式数组？
【发布时间】：2012-11-26 05:44:57
【问题描述】：

我在 C API 中有 double A[B_ROWS][B_COLUMNS]; 我使用过类似的东西：

MPI_Isend(&A[low_bound][0], (upper_bound - low_bound) * A_COLUMNS, MPI_DOUBLE, i, MASTER_TO_SLAVE_TAG + 2, MPI_COMM_WORLD, &request);

和

 MPI_Recv(&A[low_bound][0], (upper_bound - low_bound) * A_COLUMNS, MPI_DOUBLE, 0, MASTER_TO_SLAVE_TAG + 2, MPI_COMM_WORLD, &status);

现在with boost::mpi我试试：

world.isend(i, TO_SLAVE_TAG + 2, &A[low_bound][0], (upper_bound - low_bound) * A_COLUMNS);

和

world.recv(0, TO_SLAVE_TAG + 2, &A[low_bound][0], (upper_bound - low_bound) * A_COLUMNS);

但我的应用经常出现以下问题：

rank 1 in job 10  master_39934   caused collective abort of all ranks
  exit status of rank 1: killed by signal 11

这意味着seg fault，请注意原始 C 应用程序可以根据需要运行，而我目前更改的只是使用 api - 没有任何逻辑。

那么通过 boost::mpi 发送 2d C 样式数组的正确方法是什么？

【问题讨论】：

如果value参数是可序列化类型会更好。
可能是愚蠢的建议：你不应该有(upper_bound - low_bound + 1) * A_COLUMNS，加上那个+1吗？或者upper_bound==low_bound 时有 0 是否正确？
sscce.org -- 我们能得到一份你的程序的副本，它实际演示了问题并编译了吗？我的意思是，我可以指出A 与A_COLUMNS 无关，因为您的A 是double A[B_ROWS][B_COLUMNS] 类型——注意Bs。但这可能只是您没有真正描述您遇到的问题，而不是代码中的基本问题。

标签： c++ c boost mpi boost-mpi

【解决方案1】：

假设我的盲目猜测是正确的，并且您在上面输入的内容是准确的，A 的大小与A_COLUMNS 无关（相反，A 具有B_COLUMNS）。如果是这样，下面的代码将修复这种“不同步”错误：

template<typename World, typename T>
void isend( World& w, int dest, int tag, T const* t, size_t n = 1) {
  world.isend(dest, tag, &t, n);
}
template<typename World, typename T, size_t aSize>
void isend( World& w, int dest, int tag, T const (*arr1)[aSize], size_t n = 1) {
  world.isend(dest, tag, &(*arr)[0], n*aSize);
}
template<typename World, typename T, size_t aSize, size_t bSize>
void isend( World& w, int dest, int tag, T const (*arr2)[aSize][bSize], size_t n = 1) {
  world.isend(dest, tag, &(*arr)[0][0], n*aSize*bSize);
}

template<typename World, typename T>
void recv( World& w, int dest, int tag, T* t, size_t n = 1) {
  world.recv(dest, tag, &t, n);
}
template<typename World, typename T, size_t aSize>
void recv( World& w, int dest, int tag, T (*arr1)[aSize], size_t n = 1) {
  world.recv(dest, tag, &(*arr)[0], n*aSize);
}
template<typename World, typename T, size_t aSize, size_t bSize>
void recv( World& w, int dest, int tag, T (*arr2)[aSize][bSize], size_t n = 1) {
  world.recv(dest, tag, &(*arr)[0][0], n*aSize*bSize);
}

对于一维和二维数组，上面的代码会计算出你真正想要发送多少个 T 副本，而不是你必须手动维护它。

它甚至适用于切片，例如 &A[low_bound], upper_bound-lower_bound。

您可能要小心的一件事是吹过阵列的末端。您的 C 代码很容易超出数组的末尾，但那里没有任何重要的东西，所以它幸存了下来。在 C++ 代码中，你可以在那里有一个对象，然后你会死而不是生存。

另一种方法可能是编写一个同时接受切片上限和下限的函数，如下所示：

template<typename World, typename T, size_t N>
void isend_slice( World& w, int dest, int tag, T const (&t)[N], size_t start=0, size_t end=N ) {
  Assert( end <= N && start < end );
  isend(world, dest, tag, &(t[start]), end-start);
}
template<typename World, typename T, size_t N>
void recv_slice( World& w, int dest, int tag, T (&t)[N], size_t start=0, size_t end=N ) {
  Assert( end <= N && start < end );
  recv(world, dest, tag, &(t[start]), end-start);
}

在这种情况下，你直接传递一个数组，然后说出你想从哪里开始和结束阅读。好处是我检查了数组是否真的有数据要发送，或者数据到达的空间。

（这两个函数依赖于上面的函数）

在分布式情况下，您希望为您的 Asserts 生成一个描述性的日志记录机制。

以下是上述代码的示例用法：

int array[10];
int array2[10][10];
isend(world, dest, tag+0, &int(7)); // tag is an int
isend(world, dest, tag+1, &array); // tag+1 is a 10 int array
isend(world, dest, tag+2, &array2); // tag+2 is a 100 int array
isend(world, dest, tag+1, &(array2[5])); // tag+1 is a 10 int array
isend_slice(world, tag+3, 0, array2, 7, 11); // asserts, but its a 40 int array

recv 也是如此。

【讨论】：