參考自：https://www.cnblogs.com/hantan2008/p/5452353.html#3697454

1. 安裝：

Ubuntu 里似乎很簡單

sudo apt-get install mpich

2. 編寫 mpi 程序

#include<iostream>
using namespace std;
#include"mpi.h"
#include<cmath>

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

    int myid, numprocs;
    int namelen;
    char processor_name [ MPI_MAX_PROCESSOR_NAME ];

    MPI_Init( &argc, &argv);
    MPI_Comm_rank( MPI_COMM_WORLD, & myid);
    MPI_Comm_size( MPI_COMM_WORLD, & numprocs);
    MPI_Get_processor_name( processor_name, & namelen);

    fprintf( stderr, "Hello World! Process %d of %d on %s 
", myid, numprocs, processor_name);
    MPI_Finalize();

    cout<<" argc = "<<argc<<endl;
    int n=0;
    for(int i=0;i<argc;i++){
        cout<<"i="<<i<<" argv[i] = "<<argv[i]<<endl;
    }
    return 0;
}

需要包含 "mpi.h"

其中，MPI_Init( int * argc_p, char *** argv_p ) 是初始化函數，叫電腦知道，做好 mpi 相關的初始化。傳入的 argc_p, argv_p 是指向 main 函數的命令行參數 argc, argv 的指針。如果沒有命令行參數，也可以輸入 NULL。

MPI_COMM_WORLD：通訊子，“一組可以互發消息的進程集合”

int MPI_Comm_rank( __in MPI_Comm comm, __out int * rank ) ：第一個參數是輸入參數——通信子，第二個參數是輸出參數——進程號。

int MPI_Comm_size( __in MPI_Comm comm, __out int * size )：第一個參數是輸入參數——通信子，第二個參數是輸出參數——通信子中總進程數。

MPI_MAX_PROCESSOR_NAME：似乎是一個整數，值為128.

MPI_Get_processor_name( ..)：得到處理器的名字

int MPI_Send (void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,int dest, int tag,MPI_Comm comm)：點對點發送消息。

*buf: 發送緩沖區，指向發送的變量地址

count: 發送的數據個數

datatype：發送的數據類型

dest: 目標進程序號，取值為 0 到 np-1 的整數

tag: 消息標簽，取值為 0 到 MPI_TAG_UB

comm：通信器
int MPI_Recv (void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,int source, int tag, MPI_Comm comm,MPI_Status *status)：點對點接收消息。

與 MPI_Send 相似，不同的是 MPI_Status * status 為接收狀態。MPI_Status 似乎是 MPI 自己定義的一個類，估計手冊上有。

3. 編譯 mpi 并行程序

mpicxx main.cpp

4. 運行 mpi 并行程序

mpirun -np 2 ./a.out

其中，np 表示進程數。

得到結果為

Hello World! Processor 0 of 2 on DESKTOP_1IJIBGL
Hello World! Processor 0 of 2 on DESKTOP_1IJIBGL
 argc = 1
i=0 argv[i] = ./a.out
 argc = 1
i=0 argv[i] = ./a.out

令我不解的是，代碼中 MPI_Finilize(); 后面的內容也被執行了兩遍。

5. 點對點通信

#include<iostream>
using namespace std;
#include"mpi.h"
#include<cmath>

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

    int myid, numprocs;
    int namelen;
    char processor_name [ MPI_MAX_PROCESSOR_NAME ];
    int ha;
    int i;
    int total = 0;

    MPI_Init( &argc, &argv);
    MPI_Comm_rank( MPI_COMM_WORLD, & myid);
    MPI_Comm_size( MPI_COMM_WORLD, & numprocs);


    if( myid !=0 ){
        ha = myid;
        MPI_Send( &ha, 1, MPI_INT, 0, 0, MPI_COMM_WORLD);
    }
    else{
        for( i = 1; i < numprocs; i++){
            MPI_Recv( &ha, 1, MPI_INT, i, 0, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE);
            total += ha;
        }
        cout<< " total = "<<total<<endl;
    }

    MPI_Finalize();

    return 0;
}

編譯上面的文件以后，運行

mpirun -np n ./a.out

則會得到 n(n-1)/2

進程 1,2,..., np-1 會向進程 0 發送 其序號的值，而進程 0 將收到的這些值全部加起來。

6. 集體通信 (collective communications）

包括各種 點對多，多對點，多對多，可參考第一排的鏈接，或者官網上的 documentation，我還沒搞到一本比較全的 documentation。

這里先試用一下 int MPI_Reduce (void *sendbuf, void *recvbuf, int count,MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root,MPI_Comm comm)

op 可以是 MPI_MAX, MPI_MIN, MPI_SUM, MPI_PROD 等等。root 為根進程的序號。

#include<iostream>
using namespace std;
#include"mpi.h"
#include<cmath>

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

    int myid, numprocs;
    int namelen;
    char processor_name [ MPI_MAX_PROCESSOR_NAME ];
    int ha;
    int i;
    int total = 0;

    MPI_Init( &argc, &argv);
    MPI_Comm_rank( MPI_COMM_WORLD, & myid);
    MPI_Comm_size( MPI_COMM_WORLD, & numprocs);

    MPI_Reduce( & myid, & total, 1, MPI_INT, MPI_SUM, 0, MPI_COMM_WORLD );

    if( myid ==0 ){
        cout<<" total = "<<total<<endl;
    }

    MPI_Finalize();

    return 0;
}

和之前的程序功能一樣，都是計算 n(n-1)/2，但是一行就搞定了。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的MPI学习笔记（一）：初识MPI的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。