C++ MPI：当处理器数量增加时，输出时间增加

我在c++/mpi程序中打印稀疏矩阵时遇到问题，希望您能帮助我解决

问题：我需要在一个与MPI并行的程序中，以.txt文件的形式打印一个稀疏矩阵，作为3-ples（x，y，v_xy）的列表。由于我是MPI新手，我决定不处理库提供的并行IO指令，而是让主处理器（在我的例子中是0）打印输出。但是，当我增加处理器数量时，打印矩阵的时间会增加：

• 1处理器：11.7秒
• 2个处理器：26.4秒
• 4个处理器：25.4秒

我已经验证了这三种情况下的输出完全相同。以下是守则的相关章节：

if (rank == 0)
{    
    sw.start();

    std::ofstream ofs_output(output_file);
    targets.print(ofs_output);
    ofs_output.close();

    sw.stop();
    time_output = sw.get_duration();
    std::cout << time_output << std::endl;
}

---

我不明白是什么导致了速度减慢，因为只有处理器0进行输出，这是程序的最后一次操作：所有其他处理器都在处理器0打印输出时完成。你知道吗？

嗯，我终于明白了问题的原因。在linux虚拟机上运行我的程序（在MPI上并行），当使用的内核数量增加时，在.txt文件中打印大量数据的时间大大增加。该问题是由虚拟机引起的，该虚拟机在使用MPI时行为不正确。我在一台8核的物理机器上测试了相同的程序，打印输出的时间不会随着使用的核数的增加而增加

这实际上是三台不同的机器，还是你假装一台机器上有三个处理器来测试代码？@stefan：我使用的是i7四核处理器（dell XPS 15）。我忘了提到我正在Oracle linux virtualbox上执行代码，我在设置中为它分配了4个处理器。我无法计算打印执行时间wrt与处理器数量的关系，因为只有处理器0执行打印指令。在虚拟机上，切换到多个处理器将产生开销，从而降低系统速度。因此，您的测量经验条件不相关！顺便说一句，gettimeofday（）并不是衡量性能的最佳函数（请参见标题“Notes”下的内容）。@Christophe：谢谢您提供的有用参考。我会记住的。关于速度减慢，是否只有当我使用

mpirun-np k

和

k>=2

执行代码时才会出现开销？在这种情况下，您认为向VM分配更多RAM会提高输出性能吗？我目前在虚拟机上使用4Gb，而我的笔记本电脑上只有16Gb可用。谢谢你的帮助是的，这种减速看起来很糟糕。当您使用更多内核时，每个内核都会稍微慢一点，但处理器的总体吞吐量会更高。虚拟处理器的问题在于，每个环境不仅仅是一个运行在内核上的线程。您是否尝试过在没有WM的情况下运行MPI？通常，MPI应该能够在不增加开销的情况下利用本机内核。请看这里：

void sparse_matrix::print(std::ofstream &ofs)
{
    int temp_row;
    for (const_iterator iter_row = _matrix.begin(); iter_row != _matrix.end(); ++iter_row)
    {
        temp_row = (*iter_row).get_key();
        for (value_type::const_iterator iter_col = (*iter_row).get_value().begin();
        iter_col != (*iter_row).get_value().end(); ++iter_col)
        {
            ofs << temp_row << "," << (*iter_col).get_key() << "," << (*iter_col).get_value() << std::endl;
        }
    }
}