MPI，C，派生类型，向量结构

Question

我需要创建一个MPI派生类型来表示程序中的类。该类相当简单，但很大(大约 75 个数据成员**(。所有数据成员都是单个值、一维数组或二维数组。下面是一个示例：

class RestartData {
  int dsr;
  double firea2sorgn;
  int ifwoody[NUM_PFT];
  double rootfrac[MAX_ROT_LAY][NUM_PFT];
  ....
  ....
}

我认为使用MPI_Type_struct是合适的。(例如 http://www.open-mpi.org/doc/v1.5/man3/MPI_Type_struct.3.php(

我或多或少遵循了这个问题中的示例：C 中的结构序列化和通过 MPI 传输，但我不确定如何处理 2D 数组。我可以制作包含多个MPI_Type_vector的MPI_Type_struct吗？我一直找不到创建包含 2D 数组的MPI_Type_struct的示例。我的方法是否正确？

提前谢谢。

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**我想我理解传递单个大消息可能出现的问题，但在这种情况下，消息很少传递，并且在自然同步点(从属在完成处理数字时将数据发送回主服务器(

Answer 1

MPI 中的派生类型可以从其他派生类型

自由构造，然后用于进一步创建其他派生类型。

2D 数组，只要它们像您的情况一样在内存中是连续的，就与 1D 数组没有太大区别。当涉及到rootfrac成员时，您可以使用MPI_DOUBLE类型的MAX_ROOT_LAY * NUM_PFT元素创建一个连续的数据类型，也可以创建一个具有NUM_PFT类型为MPI_DOUBLE元素的连续数据类型(我们称之为t_dbl_pft(，然后使用它来创建另一个具有t_dbl_pft类型MAX_ROOT_LAY元素的连续数据类型。另一种选择是根本不创建数据类型，因为 MPI 结构化类型构造函数为结构的每个元素采用单独的块长度(即元素数(。

例如，以下类型描述已显示的数据成员：

#include <cstddef> // for offsetof
MPI_Type t_1d;
MPI_Type_contiguous(NUM_PFT, MPI_DOUBLE, &t_1d);
// No need to commit - this type is not used for communication
MPI_Type t_restart;
int counts[4] = { 1, 1, NUM_PFT, MAX_ROT_LAY };
MPI_Type types[4] = { MPI_INT, MPI_DOUBLE, MPI_INT, t_1d };
MPI_Aint displs[4] = {
   offsetof(RestartData, dsr),
   offsetof(RestartData, firea2sorgn),
   offsetof(RestartData, ifwoody),
   offsetof(RestartData, rootfrac),
};
MPI_Type_create_struct(4, counts, displs, types, &t_restart);
MPI_Type_commit(&t_restart);
// The 1D type is no longer needed
MPI_Type_free(&t_1d);

请注意，您必须在 RestartData 的成员函数中创建 MPI 数据类型，或者将创建类型的例程声明为类的friend，以便它可以访问私有和受保护的数据成员。另请注意，offsetof仅适用于 POD(普通旧数据(类，例如没有花哨的构造函数和 std::string 等类型的成员。

Answer 2

最简单的方法是将整个对象视为一个大缓冲区：

MPI_Datatype datatype;
MPI_Type_contiguous(sizeof(RestartData), MPI_BYTE, &datatype);
MPI_Type_commit(&datatype);

我看不到告诉 MPI 关于你的类的内部结构有什么好处。

或者，二维数组是一维数组的数组。所以(我想(你可以使用一个调用来MPI_Type_contiguous每个数组维度来构建数组数据类型。