【MPI】矩阵向量乘法

输入作乘法的次数K

然后输入矩阵和向量的维度n

然后输入一个n维向量

然后输入K个n阶方阵

程序会给出该向量连续与此K个方阵做乘法后的结果

主要用了MPI_Gather, MPI_Allgather, MPI_Bcast, MPI_Scatter 等

注意printf在终端中打印的时机会很玄学 往往会在程序完全执行完毕之后才会打印

注意 本程序将矩阵的所有行划分成一些段，分别分配给各个进程 仍然没有处理进程数无法整除维度n的情况

typedef long long __int64;
#include "mpi.h"
#include <cstdio>
#include <cmath>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[]){
    int my_rank=0, comm_sz=0, local_int=0, total_int=0;
    MPI_Init(&argc, &argv);
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &my_rank);
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &comm_sz);
    int n,zongci;
    int* x;
    if(my_rank==0){
        scanf("%d%d",&zongci,&n);
    }
    MPI_Bcast(&zongci,1,MPI_INT,0,MPI_COMM_WORLD);
    MPI_Bcast(&n,1,MPI_INT,0,MPI_COMM_WORLD);
    x=new int[n];
    if(my_rank==0){
        for(int i=0;i<n;++i){
            scanf("%d",&x[i]);
        }
    }
    MPI_Bcast(x,n,MPI_INT,0,MPI_COMM_WORLD);
    if(my_rank==0){
        printf("第0次与%d*%d矩阵相乘后的x向量:\n",n,n);
        for(int i=0;i<n;++i){
            printf("%d\n",x[i]);
        }
        puts("");
    }
    for(int ci=1;ci<=zongci;++ci){
        int* local_A=new int[n*n/comm_sz];
        int* A=new int[n*n];
        if(my_rank==0){
            for(int i=0;i<n;++i){
                for(int j=0;j<n;++j){
                    scanf("%d",&A[i*n+j]);
                }
            }
            MPI_Scatter(A,n*n/comm_sz,MPI_INT,local_A,n*n/comm_sz,MPI_INT,0,MPI_COMM_WORLD);
            delete[] A;
        }
        else{
            MPI_Scatter(A,n*n/comm_sz,MPI_INT,local_A,n*n/comm_sz,MPI_INT,0,MPI_COMM_WORLD);
        }
        int* local_x=new int[n/comm_sz];
        for(int i=0;i<n/comm_sz;++i){
            local_x[i]=0;
            for(int j=0;j<n;++j){
                local_x[i]+=local_A[i*n+j]*x[j];
            }
        }
        if(ci<zongci){
            MPI_Allgather(local_x,n/comm_sz,MPI_INT,x,n/comm_sz,MPI_INT,MPI_COMM_WORLD);
        }
        else{
            MPI_Gather(local_x,n/comm_sz,MPI_INT,x,n/comm_sz,MPI_INT,0,MPI_COMM_WORLD);
        }
        if(my_rank==0){
            printf("第%d次与%d*%d矩阵相乘后的x向量:\n",ci,n,n);
            for(int i=0;i<n;++i){
                printf("%d\n",x[i]);
            }
            puts("");
        }
        delete[] local_x;
    }
    delete[] x;
    MPI_Finalize();
    return 0;
}