用mpi实际编写并运行一个并行程序
时间: 2023-09-07 22:11:41 浏览: 171
基于MPI的并行程序设计.
好的,我可以为您提供一个使用MPI库编写的并行程序示例。该程序使用MPI库并行计算矩阵的乘积。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <mpi.h>
#define N 1000
int main(int argc, char** argv) {
int rank, size;
int i, j, k;
double starttime, endtime;
double a[N][N], b[N][N], c[N][N];
// 初始化MPI环境
MPI_Init(&argc, &argv);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
// 检查进程数和矩阵大小是否合法
if (size != N || N % size != 0) {
printf("进程数必须等于矩阵大小,且矩阵大小必须是进程数的倍数!\n");
MPI_Finalize();
return 1;
}
// 初始化矩阵
for (i = 0; i < N; i++) {
for (j = 0; j < N; j++) {
a[i][j] = i + j;
b[i][j] = i * j;
c[i][j] = 0.0;
}
}
// 计算矩阵乘积
starttime = MPI_Wtime();
for (i = rank * N / size; i < (rank + 1) * N / size; i++) {
for (j = 0; j < N; j++) {
for (k = 0; k < N; k++) {
c[i][j] += a[i][k] * b[k][j];
}
}
}
endtime = MPI_Wtime();
// 合并计算结果
MPI_Allgather(MPI_IN_PLACE, N * N / size, MPI_DOUBLE, c, N * N / size, MPI_DOUBLE, MPI_COMM_WORLD);
// 输出结果和运行时间
if (rank == 0) {
printf("矩阵乘积:\n");
for (i = 0; i < N; i++) {
for (j = 0; j < N; j++) {
printf("%.2f ", c[i][j]);
}
printf("\n");
}
printf("运行时间:%.3f秒\n", endtime - starttime);
}
// 终止MPI环境
MPI_Finalize();
return 0;
}
```
在上面的代码中,通过调用`MPI_Init()`和`MPI_Comm_rank()`、`MPI_Comm_size()`等MPI函数初始化MPI环境,并获取进程号和进程数。然后,检查进程数和矩阵大小是否合法,初始化矩阵。每个进程计算矩阵乘积的一部分,使用`MPI_Allgather()`函数将计算结果合并,最后输出结果和运行时间。
需要注意的是,MPI程序中需要对进程之间的同步和通信进行管理,以避免数据竞争和死锁等问题。可以使用MPI库提供的同步和通信函数,例如`MPI_Send()`、`MPI_Recv()`、`MPI_Barrier()`等函数。同时,也需要注意程序的调试和性能分析,以获得良好的性能和效率。
希望这个示例程序可以对您有所帮助!
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