如何使用 MPI 和 C++ 分散然后减少

Question

我正在尝试并行计算向量的 norm2（可变大小）。我的方法是首先将向量分散在处理器中，计算每个子向量的平方和总和，然后减少结果并应用平方根。

这是我的代码：

#include <mpi.h>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <cmath>

double SquareSum(std::vector<double> & v) {

double res;

for (std::vector<double>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++){
    if (*it){
        res += (*it)*(*it);
    }
    else{
        it++;
    }
}

return res;
}




int main(int argc, char *argv[]){

std::vector<double> numbers;
double val;
while (std::cin >> val) numbers.push_back(val);



MPI_Init(&argc,&argv);

int rank, size;

MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);

unsigned numbers_count = numbers.size();

MPI_Bcast(&numbers_count, 1, MPI_UNSIGNED, 0, MPI_COMM_WORLD);

unsigned local_share = numbers_count / size; // local_share is the floor function of numbers.size() / number of process


if (numbers_count % size > 0){
    ++local_share;  // if size is not a multiple of numbers.size() add 1 to local_share in order to make it "fit"
}

if (rank == 0){ 
numbers.resize(local_share*size); //resize numbers by adding null empty spot if necessary
}

//std::cout << "I'm" << rank << std::endl;
std::vector<double> local(local_share);

MPI_Scatter(&numbers, local_share, MPI_DOUBLE, &local, local_share, MPI_DOUBLE, 0, MPI_COMM_WORLD);

double par_sum = SquareSum(local);

double sum = 0;


MPI_Reduce(&par_sum, &sum, 1, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, 0, MPI_COMM_WORLD);

if (rank == 0){

    std::cout << "norm : " << std::sqrt(sum);
}
MPI_Finalize();
return 0;
}

当我尝试执行程序时出现此错误：

“mpiexec 注意到节点笔记本电脑上 PID 9823 的进程等级 2 在信号 11 上退出（分段错误）。”

我想分散有问题，但我不知道是什么。

感谢您的帮助

Answer 1

除了@Hristo Iliev 的评论：

numbers 的大小可能不是大小的倍数。然后，local_share 变为 numbers_count % size+1。它用作每个进程由MPI_Scatter() 检索的部分的大小。因此，散点矢量的大小必须为(numbers_count % size+1)*size。由于提供的向量numbers 可能太小，程序会尝试访问越界的元素，这会触发未定义的行为，例如分段错误。

两种解决方案：

• 推回零直到numbers.size()%size==0。它修改了向量，这对于未来的使用并不实用，而且相当丑陋。
• 使用MPI_Scatterv()！