学习MPI并行编程记录

简单的MPI程序示例

首先，我们来看一个简单的MPI程序实例。如同我们学习各种语言的第一个程序一样，对于MPI的第一个程序同样是"Hello Word"。

/* Case 1 hellow.c */

#include <stdio.h>

#include "mpi.h"

int main（ int argc, char *argv[] ） {

int rank;

int size;

    MPI_Init（ argc, argv ）;

MPI_Comm_rank（MPI_COMM_WORLD, &rank）;

MPI_Comm_size（MPI_COMM_WORLD, &size）;

printf（ "Hello world from process %d of %d\n", rank, size ）;

    MPI_Finalize（）;

return 0;

}

根据上一节的介绍，我们使用如下命令编译和链接这个程序：

mpicc –o hellow hellow.c

运行这个例子可以在可执行文件的目录中执行mpiexec –np 4 ./hellow。运行结果如下：

Hello world from process 0 of 4

Hello world from process 1 of 4

Hello world from process 2 of 4

Hello world from process 3 of 4

这个程序在MPI程序运行的每个进程中分别打印各自的MPI进程号（0~3）和总进程数（4）。

值得注意的是，由于四个进程是并行执行，所以即使输出的顺序有变化也是正常的，程序中并没有限制哪个进程在前，哪个进程在后。

2.2 MPI程序的四个基本函数

1.MPI_Init和MPI_Finalize

MPI_Init用来初始化MPI执行环境，建立多个MPI进程之间的联系，为后续通信做准备。而MPI_Finalize则是结束MPI执行环境。

如同OpenMP定义并行区一样，这两个函数就是用来定义MPI程序的并行区的。也就是说，除了检测是否初始化的函数之外，不应该在这两个函数定义的区域之外调用其他MPI函数。

2.MPI_Comm_rank

参考书籍介绍过SPMD的程序形式，给出的例子中需要通过进程标识和总数来分配数据。MPI_Comm_rank就是来标识各个MPI进程的，告诉调用该函数的进程“我是谁？”。MPI_Comm_rank返回整型的错误值，需要提供两个函数参数：

MPI_Comm类型的通信域，标识参与计算的MPI进程组。

整型指针，返回进程在相应进程组中的进程号。进程号从0开始编号。

3.MPI_Comm_size

本函数则用来标识相应进程组中有多少个进程。