C 为什么MPI_Alltoallv函数接口强制数据只属于一个数组？

假设我有3个进程，每个进程都希望向进程0、1和2发送3个数组

a0、a1、a2

。 给定

MPI\u Alltoallv

接口，即

int MPI_Alltoallv(const void *sendbuf, const int *sendcounts, const int *sdispls, MPI_Datatype sendtype,
                        void *recvbuf, const int *recvcounts, const int *rdispls, MPI_Datatype recvtype,
                  MPI_Comm comm)

接口强制将

a0、a1、a2的内容连接到
sendbuf
数组中（可能以非连续方式）。但是这对于实现
MPI\u Alltoallv
真的是必要的吗？我认为sendbuf最终必须重新划分为
a0、a1、a2
，因为最终，接收过程是不同的。（这同样适用于
recvbuf
）

为什么界面不符合以下要求：

int MPI_Alltoallv(const void **sendbuf, const int *sendcounts, MPI_Datatype sendtype,
                        void **recvbuf, const int *recvcounts, MPI_Datatype recvtype,
                  MPI_Comm comm)

我应该在哪里，例如，
int*sendbuf[3]={a0，a1，a2}
？（接收阵列也是如此）

MPI接口是因为：

表演？（见下文）
Fortran兼容性
还有别的吗
这些原因是否也适用于MPI\u Neighbor\u alltoall\u v

我是唯一一个对这种“在连接的数组中复制，然后MPI将拆分它，然后您将收到另一个连接的数组，您可能需要立即再次拆分”感到恼火的人吗

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性能：经过一些研究

参考手册中的“给实施者的建议”中说，“实施可以使用树通信模式。消息可以由中间节点转发，如果这样更有效的话，可以在中间节点上拆分（分散）或连接（聚集）”。这可能就是选择此接口的原因。另一方面，我认为只有在数组是连续的情况下才有可能，而在这里，由于

sdispls

，它是不受保证的

提到alltoall算法的3种主要可能实现。其中两个只是对naive send to all/recv from all算法的改进。因此，实际上不需要为这两个请求连续数据。只有第三种“布鲁克算法”使用了分而治之的方法（据我所知，这需要连续的数据）。根据进程的数量和消息的大小，3个进程的执行方式不同

查看一些开源实现：

MVAPICH实现了这3种方法

MPICH仅实现前两个（据我所知）

我不明白OpenMPI实现在做什么

但对于所有这些算法，似乎都有启发式算法来选择算法，因此出于性能原因，“一个数组中的所有数据”接口不应该是强制性的

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旁注：作为MPI_alltoallv包装的非连续接口的暂定实现（基于@Gilles Gouailladet备注）：

int my\u Alltoallv（const void**sendbuf，const int*scounts，MPI\u数据类型stype，
void**recvbuf，const int*rcounts，MPI_数据类型rtype，
MPI_通信（通信）{
国际大学排名；
MPI_通信大小（通信和n_等级）；
int*sdispls=（*）malloc（n_秩*sizeof（int）；
int*rdispls=（*）malloc（n_秩*sizeof（int）；
对于（int i=0；i）您对MPI标准应该是什么的评论最好直接发送到MPI论坛（请参阅上的说明）。同时，您可以使用
MPI\u Alltoallw（）
和
MPI\u BOTTOM
@GillesGouaillardet“您对MPI标准应该是什么的评论”嗯，我不知道标准应该是什么，这就是为什么我想这么理解它。糟糕，我假设你认为标准应该不那么烦人。@GillesGouaillardet我认为根据C，对不同数组使用
MPI\u Alltoallw（）
是未定义的行为。中给出的等效操作需要
sdispls[I]
其中
sdispls[i]
将是例如
a[i]-MPI\u BOTTOM
，不在同一数组中的两个指针的差异。这是未定义的行为（但可以肯定的是，它通常做正确的事情…更糟糕的是：D）。
MPI\u Get\u地址（a[i]，&sdispls[i]）
。请随意解释为什么这是未定义的行为。
int my_Alltoallv(const void **sendbuf, const int *scounts, MPI_Datatype stype,
                       void **recvbuf, const int *rcounts, MPI_Datatype rtype,
                  MPI_Comm comm) {
  int n_rank;
  MPI_Comm_size(comm,&n_rank);
  int* sdispls = (*)malloc(n_rank*sizeof(int);
  int* rdispls = (*)malloc(n_rank*sizeof(int);
  for (int i=0; i<n_rank; ++i) {
    MPI_Aint sdispls_i;
    MPI_Aint rdispls_i;
    MPI_Get_address(sendbuf[i],&sdispls_i);
    MPI_Get_address(recvbuf[i],&rdispls_i);
    sdispls[i] = sdispls_i; // Warning: narrowing from MPI_Aint to int
    rdispls[i] = rdispls_i; // Warning: narrowing from MPI_Aint to int
  }
  return MPI_Alltoallv(MPI_BOTTOM, scounts, sdispls, stype, // is MPI_BOTTOM+sdispls[i] == sendbuf[i] regarding C and MPI ?
                       MPI_BOTTOM, rcounts, rdispls, rtype, // is MPI_BOTTOM+rdispls[i] == recvbuf[i] regarding C and MPI ?
                       comm);
}