一、傳播者

本章中的所有示例僅使用一個(gè)連接所有進(jìn)程的通信器。但是，可以創(chuàng)建更多的通信器來鏈接進(jìn)程的子集。這對于不需要由所有進(jìn)程執(zhí)行的集體操作特別有用。

二、示例和代碼

示例 47.15。使用多個(gè)通信器

#include <boost/mpi.hpp>
#include <boost/serialization/string.hpp>
#include <string>
#include <iostream>
int main(int argc, char *argv[])
{
  boost::mpi::environment env{argc, argv};
  boost::mpi::communicator world;
  boost::mpi::communicator local = world.split(world.rank() < 2 ? 99 : 100);
  std::string s;
  if (world.rank() == 0)
    s = "Hello, world!";
  boost::mpi::broadcast(local, s, 0);
  std::cout << world.rank() << ": " << s << '\n';
}

Example47.15

示例 47.15 使用函數(shù) boost::mpi::broadcast()。此函數(shù)發(fā)送字符串“Hello, world!”從等級為 0 的進(jìn)程到鏈接到本地??通信器的所有進(jìn)程。等級為 0 的進(jìn)程也必須鏈接到該通信器。

本地通信器是通過調(diào)用 split() 創(chuàng)建的。 split() 是在全局通信器世界上調(diào)用的成員函數(shù)。 split() 需要一個(gè)整數(shù)來將進(jìn)程鏈接在一起。將相同整數(shù)傳遞給 split() 的所有進(jìn)程都鏈接到相同的通信器。傳遞給 split() 的整數(shù)值無關(guān)緊要。重要的是應(yīng)該由特定通信器鏈接的所有進(jìn)程都傳遞相同的值。

在示例 47.15 中，等級為 0 和 1 的兩個(gè)進(jìn)程將 99 傳遞給 split()。如果程序啟動時(shí)有兩個(gè)以上的進(jìn)程，則額外的進(jìn)程會傳遞 100。這意味著前兩個(gè)進(jìn)程有一個(gè)本地通信器，所有其他進(jìn)程都有另一個(gè)本地通信器。每個(gè)進(jìn)程都鏈接到 split() 返回的通信器。是否有其他進(jìn)程鏈接到同一個(gè)通信器取決于其他進(jìn)程是否將相同的整數(shù)傳遞給 split()。

請注意，等級始終與傳播者有關(guān)。最低等級始終為 0。在示例 47.15 中，相對于全局通信器具有等級 0 的進(jìn)程相對于其本地通信器也具有等級 0。相對于全局通信器具有等級 2 的進(jìn)程相對于其本地通信器具有等級 0。

如果您使用兩個(gè)或更多進(jìn)程啟動示例 47.15，您好，世界！將顯示兩次 - 每次由相對于全局通信器的等級為 0 和 1 的進(jìn)程顯示一次。因?yàn)?s 設(shè)置為“Hello, world!”僅在全局等級為 0 的進(jìn)程中，此字符串僅通過通信器發(fā)送到鏈接到同一通信器的那些進(jìn)程。這只是具有全局排名 1 的進(jìn)程，這是唯一將 99 傳遞給 split() 的其他進(jìn)程。

示例 47.16。使用組對流程進(jìn)行分組

#include <boost/mpi.hpp>
#include <boost/serialization/string.hpp>
#include <boost/range/irange.hpp>
#include <boost/optional.hpp>
#include <string>
#include <iostream>
int main(int argc, char *argv[])
{
  boost::mpi::environment env{argc, argv};
  boost::mpi::communicator world;
  boost::mpi::group local = world.group();
  boost::integer_range<int> r = boost::irange(0, 1);
  boost::mpi::group subgroup = local.exclude(r.begin(), r.end());
  boost::mpi::communicator others{world, subgroup};
  std::string s;
  boost::optional<int> rank = subgroup.rank();
  if (rank)
  {
    if (rank == 0)
      s = "Hello, world!";
    boost::mpi::broadcast(others, s, 0);
  }
  std::cout << world.rank() << ": " << s << '\n';
}

MPI 支持分組進(jìn)程。這是在類 boost::mpi::group 的幫助下完成的。如果您在通信器上調(diào)用成員函數(shù) group()，則鏈接到通信器的所有進(jìn)程都將在類型為 boost::mpi::group 的對象中返回。您不能使用此對象進(jìn)行通信。它只能用于形成一組新的進(jìn)程，然后可以從中創(chuàng)建通信器。

boost::mpi::group 提供成員函數(shù)，如 include() 和 exclude()。您傳遞迭代器以包含或排除進(jìn)程。 include() 和 exclude() 返回一個(gè)類型為 boost::mpi::group 的新組。

示例 47.16 將兩個(gè)迭代器傳遞給 exclude()，它們引用類型為 boost::integer_range 的對象。該對象表示一個(gè)整數(shù)范圍。它是在函數(shù) boost::irange() 的幫助下創(chuàng)建的，它需要一個(gè)下限和上限。上限是一個(gè)不屬于該范圍的整數(shù)。在此示例中，這意味著 r 僅包含整數(shù) 0。

調(diào)用 exclude() 會導(dǎo)致創(chuàng)建子組，其中包含除等級為 0 的進(jìn)程之外的所有進(jìn)程。然后使用該組創(chuàng)建一個(gè)新的通信器 others。這是通過將全局通信器世界和子組傳遞給 boost::mpi::communicator 的構(gòu)造函數(shù)來完成的。

請注意，others 是一個(gè) communicator，它在 rank 0 的進(jìn)程中是空的。rank 0 的進(jìn)程沒有鏈接到這個(gè) communicator，但是變量 others 仍然存在于這個(gè)進(jìn)程中。您必須注意不要在此過程中使用其他人。示例 47.16 通過在子組上調(diào)用 rank() 來防止這種情況。成員函數(shù)在不屬于該組的進(jìn)程中返回一個(gè)類型為 boost::optional 的空對象。其他進(jìn)程接收它們相對于該組的等級。

如果 rank() 返回排名并且沒有類型為 boost::optional 的空對象，則調(diào)用 boost::mpi::broadcast()。等級為 0 的進(jìn)程發(fā)送字符串“Hello, world!”鏈接到其他通信器的所有進(jìn)程。請注意，等級是相對于那個(gè)傳播者的。相對于其他進(jìn)程排名為 0 的進(jìn)程相對于全球通信者世界排名為 1。

如果您使用兩個(gè)以上的進(jìn)程運(yùn)行示例 47.16，則全局等級大于 0 的所有進(jìn)程都將顯示 Hello, world!。