用MPI的C语言编写这段代码
时间: 2024-03-27 20:36:13 浏览: 46
下面是使用MPI的C语言实现分布式判断素数的代码,实现了类似于上面Python代码的功能:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#include <math.h>
#include <mpi.h>
// 判断一个数是否是素数
bool is_prime(int num) {
if (num == 1) {
return false;
}
for (int i = 2; i <= sqrt(num); i++) {
if (num % i == 0) {
return false;
}
}
return true;
}
int main(int argc, char *argv[]) {
int rank, size;
int m = 2, n = 100; // 要处理的数的范围
int num_per_proc; // 每个进程要处理的数的数量
int start, end; // 每个进程要处理的数的起始和结束位置
int *prime_list = NULL; // 每个进程得到的素数数组
int *counts = NULL; // 每个进程得到的素数数组的长度
int *displs = NULL; // 每个进程得到的素数数组在最终数组中的起始位置
int *prime_array = NULL; // 主进程得到的所有素数数组
MPI_Init(&argc, &argv);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
// 计算每个进程要处理的数的数量
num_per_proc = (n - m + 1) / size;
if (rank < (n - m + 1) % size) {
num_per_proc++;
}
// 计算每个进程要处理的数的起始和结束位置
start = m + rank * num_per_proc;
end = start + num_per_proc - 1;
if (end > n) {
end = n;
}
// 每个进程对自己分配到的数进行判断,得到素数数组
prime_list = (int*) malloc(num_per_proc * sizeof(int));
int j = 0;
for (int i = start; i <= end; i++) {
if (is_prime(i)) {
prime_list[j++] = i;
}
}
// 将每个进程得到的素数数组发送到主进程
if (rank == 0) {
counts = (int*) malloc(size * sizeof(int));
displs = (int*) malloc(size * sizeof(int));
displs[0] = 0;
}
MPI_Gather(&j, 1, MPI_INT, counts, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
if (rank == 0) {
int total_count = 0;
for (int i = 0; i < size; i++) {
total_count += counts[i];
if (i > 0) {
displs[i] = displs[i-1] + counts[i-1];
}
}
prime_array = (int*) malloc(total_count * sizeof(int));
}
MPI_Gatherv(prime_list, j, MPI_INT, prime_array, counts, displs, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
// 主进程将所有进程得到的素数数组合并起来
if (rank == 0) {
int prime_set[total_count];
int prime_set_size = 0;
for (int i = 0; i < total_count; i++) {
int num = prime_array[i];
bool is_duplicate = false;
for (int j = 0; j < prime_set_size; j++) {
if (num == prime_set[j]) {
is_duplicate = true;
break;
}
}
if (!is_duplicate) {
prime_set[prime_set_size++] = num;
}
}
for (int i = 0; i < prime_set_size; i++) {
printf("%d ", prime_set[i]);
}
printf("\n");
free(counts);
free(displs);
free(prime_array);
}
free(prime_list);
MPI_Finalize();
return 0;
}
```
这个C语言实现和之前的Python实现的思路是一样的,只是具体的实现细节和MPI库函数的使用略有不同。需要注意的是,在使用MPI库函数时,需要根据具体的数据类型和函数参数进行调整。