C 进程使用MPI\U分散将一个数组索引发送到所有其他进程时输出错误

我只是想了解一下MPI，似乎不明白为什么下面的程序输出与我期望的不同

int rank, size;
  
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);

int *sendbuf, *recvbuf;
sendbuf = (int *) malloc(sizeof(int) * size);
recvbuf = (int *) malloc(sizeof(int) * size);

for(int i = 0; i < size; i++) {
  sendbuf[i] = rank;
}
for(int i = 0; i < size; i++) {
  printf("sendbuf[%d] = %d, rank: %d\n", i, sendbuf[i], rank);
}

MPI_Scatter(sendbuf, 1, MPI_INT, 
  recvbuf, 1, MPI_INT, rank, MPI_COMM_WORLD);

for(int i = 0; i < size; i++) {
  printf("recvbuf[%d] = %d, rank: %d\n", i, recvbuf[i], rank);
}

第二个进程（秩1）有一个大小为

MPI\u Comm\u size

的数组，数组中填充了1。 预期产出应为：

recvbuf[0] = 0, rank: 0
recvbuf[1] = 1, rank: 0
recvbuf[0] = 0, rank: 1
revcbuf[1] = 1, rank: 1

但是我得到了以下输出（对于两个进程）：

任何指出我的错误的帮助都将不胜感激

我只是想了解一下MPI，但似乎不能 理解，为什么以下程序输出与我的不同 期待

问题在于如何使用来实现您的目标：

将数据从一个进程发送到通信器中的所有其他进程 简介

int MPI_分散（const void*sendbuf、int sendcount、MPI_数据类型 sendtype，void*recvbuf，int recvcount，MPI_数据类型recvtype，int root， MPI_通信）输入参数

sendbuf发送缓冲区的地址（选项，仅在根上有效）
sendcount发送到每个进程的元素数（整数，仅在根上有效） sendtype发送缓冲区元素的数据类型（仅在根位置有效）（句柄）
recvcount接收缓冲区中的元素数（整数）
recvtype接收缓冲区元素（句柄）的数据类型
根发送进程的排名（整数）
通讯器通讯器（手柄）

每个进程都应该使用相同的根调用

MPI\u Scatter

，而不是使用不同的根（即进程的秩），正如您所做的那样：

MPI_Scatter(sendbuf, 1, MPI_INT,  recvbuf, 1, MPI_INT, rank, MPI_COMM_WORLD);
                                                       ^^^^

因此，您误用了

MPI\u Scatter

，该例程的目的是“将数据从一个进程发送到通信器中的所有其他进程”。下图（取自）最能说明这一点：

只有一个根进程，它将数据分散到不同的进程。例如，当一个进程有一个数据块（例如，一个数组）并且代码对该数据执行某些操作时，就使用这个例程。您可以通过在进程之间拆分数据来并行化代码，其中每个进程在其分配的数据块上并行执行上述操作。之后，您可以调用将所有进程中的数据收集回数据来自的原始进程

然后每个进程将其数组中的一个索引发送给所有其他进程 过程

为此，您可以改为使用，它“从所有任务收集数据，并将组合数据分发到所有任务”。下图（取自）最能说明这一点：

如您所见，每个进程都将收集所有进程（包括自身）发送的数据

一个运行示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <mpi.h>


int main(int argc, char **argv){
        int rank, size;
        MPI_Init(&argc, &argv);
        MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
        MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);

        int *sendbuf = malloc(sizeof(int) * size);
        int *recvbuf = malloc(sizeof(int) * size);

        for(int i = 0; i < size; i++)
            sendbuf[i] = rank;      
        MPI_Allgather(sendbuf, 1, MPI_INT, recvbuf, 1, MPI_INT, MPI_COMM_WORLD);

        for(int i = 0; i < size; i++)
           printf("recvbuf[%d] = %d, rank: %d\n", i, recvbuf[i], rank);
        MPI_Finalize();
        return 0;
}

对于您的特定情况（具有相同的输入大小），也将起作用，为了了解

MPI\u Allgather

与

MPI\u Alltoall

之间的差异，我建议您检查此项

MPI_Scatter(sendbuf, 1, MPI_INT,  recvbuf, 1, MPI_INT, rank, MPI_COMM_WORLD);
                                                       ^^^^

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <mpi.h>


int main(int argc, char **argv){
        int rank, size;
        MPI_Init(&argc, &argv);
        MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
        MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);

        int *sendbuf = malloc(sizeof(int) * size);
        int *recvbuf = malloc(sizeof(int) * size);

        for(int i = 0; i < size; i++)
            sendbuf[i] = rank;      
        MPI_Allgather(sendbuf, 1, MPI_INT, recvbuf, 1, MPI_INT, MPI_COMM_WORLD);

        for(int i = 0; i < size; i++)
           printf("recvbuf[%d] = %d, rank: %d\n", i, recvbuf[i], rank);
        MPI_Finalize();
        return 0;
}

recvbuf[0] = 0, rank: 0
recvbuf[1] = 1, rank: 0
recvbuf[0] = 0, rank: 1
recvbuf[1] = 1, rank: 1