具有mpi的Fortran90派生类型，对齐问题？

我对以下基本代码有问题：

program foo

  use mpi

  implicit none

  type bartype
     real(8) :: x
     integer :: i
  end type bartype

  integer :: mpi_bar_type

  integer ::                            &
       count=2,                         &
       blocklengths(2)=(/1,1/),         &
       types(2)=(/mpi_double_precision, &
                  mpi_integer/)
  integer(kind=mpi_address_kind) :: displs(2)
  type(bartype) :: bar, bararray(4)
  integer :: rank, ierr, i, test(4), addr0


  call mpi_init(ierr)
  call mpi_comm_rank(mpi_comm_world, rank, ierr)

  call mpi_get_address(bar, addr0)
  call mpi_get_address(bar%x, displs(1))
  call mpi_get_address(bar%i, displs(2))
  do i=1,2
     displs(i)=displs(i)-addr0
  enddo

  call mpi_type_create_struct(2,blocklengths,displs,types,mpi_bar_type,ierr)
  call mpi_type_commit(mpi_bar_type,ierr)

  bararray(:)%x=rank
  bararray(:)%i=rank
  test(:)=rank
  call mpi_bcast(test, 4, mpi_integer, 0, mpi_comm_world,ierr)
  call mpi_bcast(bararray, 4, mpi_bar_type, 0, mpi_comm_world,ierr)

  call mpi_finalize(ierr)

end program foo

我在派生类型Bcast（使用intelMPI和openMPI）上得到一个segfault，在调试器（DDT）中得到一个segfault，据说这可能是一个对齐问题

我已经看到了线程，其中的问题似乎是相同的，但我仍然没有得到解决方案

谢谢你的帮助

试试这个：

program foo
  implicit none
  include 'mpif.h'

  type bartype
     real(8) :: x
     integer :: i
  end type bartype

  integer :: mpi_bar_type

  integer ::                            &
       count=4,                         &
       blocklengths(4)=(/1,1,1,1/),      &
       types(4)=(/MPI_LB,mpi_double_precision, &
                  mpi_integer,MPI_UB/)
  integer(kind=mpi_address_kind) :: displs(4)
  type(bartype) :: bararray(4)
  integer :: rank, ierr, i, test(4)


  call mpi_init(ierr)
  call mpi_comm_rank(mpi_comm_world, rank, ierr)

  call mpi_get_address(bararray(1), displs(1))
  call mpi_get_address(bararray(1)%x, displs(2))
  call mpi_get_address(bararray(1)%i, displs(3))
  call mpi_get_address(bararray(2), displs(4))

  do i=4,1,-1
     displs(i)=displs(i)-displs(1)
  enddo

  call mpi_type_create_struct(4,blocklengths,displs,types,mpi_bar_type,ierr)
  call mpi_type_commit(mpi_bar_type,ierr)

  bararray(:)%x=rank
  bararray(:)%i=rank
  test(:)=rank
  print *, "before", bararray

  call mpi_bcast(test, 4, mpi_integer, 0, mpi_comm_world,ierr)
  call mpi_bcast(bararray, 4, mpi_bar_type, 0, mpi_comm_world,ierr)

  print *, "after", bararray

  call mpi_finalize(ierr)

end program foo

注意使用

MPI_LB

和

MPI_UB

作为结构的附加虚拟构件。这是为了确保类型的范围正确。 我不完全确定这是按照标准推荐的方法，但它一直对我有效。 据我所知，标准要求在类型定义中添加一个

bind（C）

和一个

sequence

，但即使如此，我也不确定不设置类型的上限是否有效，因为我怀疑您会有对齐问题

---

编辑：在对MPI_LB和MPI_UB进行了各种评论（这些评论确实已被弃用）并仔细阅读了该标准之后，我想以下内容是可行的，应该是符合要求的

program foo
  implicit none
  include 'mpif.h'

  type bartype
     real(8) :: x
     integer :: i
  end type bartype

  integer :: tmp_type, bar_type

  integer ::                            &
       count=4,                         &
       blocklengths(2)=(/1,1/),         &
       types(2)=(/mpi_double_precision, &
                  mpi_integer/)
  integer(kind=mpi_address_kind) :: displs(2), lb, extent
  type(bartype) :: bararray(4)
  integer :: rank, ierr, i, test(4)


  call mpi_init(ierr)
  call mpi_comm_rank(mpi_comm_world, rank, ierr)

  call mpi_get_address(bararray(1)%x, displs(1))
  call mpi_get_address(bararray(1)%i, displs(2))
  call mpi_get_address(bararray(1), lb)
  call mpi_get_address(bararray(2), extent)

  do i=1,2
     displs(i)=displs(i)-lb
  enddo
  extent=extent-lb
  lb=0

  call mpi_type_create_struct(2,blocklengths,displs,types,tmp_type,ierr)
  call mpi_type_commit(tmp_type,ierr)
  call mpi_type_create_resized(tmp_type,lb,extent,bar_type,ierr)
  call mpi_type_free(tmp_type,ierr)
  call mpi_type_commit(bar_type,ierr)

  bararray(:)%x=rank
  bararray(:)%i=rank
  test(:)=rank
  print *, "before", bararray

  call mpi_bcast(test, 4, mpi_integer, 0, mpi_comm_world,ierr)
  call mpi_bcast(bararray, 4, bar_type, 0, mpi_comm_world,ierr)

  print *, "after", bararray

  call mpi_type_free(bar_type,ierr)
  call mpi_finalize(ierr)

end program foo

试试这个：

program foo
  implicit none
  include 'mpif.h'

  type bartype
     real(8) :: x
     integer :: i
  end type bartype

  integer :: mpi_bar_type

  integer ::                            &
       count=4,                         &
       blocklengths(4)=(/1,1,1,1/),      &
       types(4)=(/MPI_LB,mpi_double_precision, &
                  mpi_integer,MPI_UB/)
  integer(kind=mpi_address_kind) :: displs(4)
  type(bartype) :: bararray(4)
  integer :: rank, ierr, i, test(4)


  call mpi_init(ierr)
  call mpi_comm_rank(mpi_comm_world, rank, ierr)

  call mpi_get_address(bararray(1), displs(1))
  call mpi_get_address(bararray(1)%x, displs(2))
  call mpi_get_address(bararray(1)%i, displs(3))
  call mpi_get_address(bararray(2), displs(4))

  do i=4,1,-1
     displs(i)=displs(i)-displs(1)
  enddo

  call mpi_type_create_struct(4,blocklengths,displs,types,mpi_bar_type,ierr)
  call mpi_type_commit(mpi_bar_type,ierr)

  bararray(:)%x=rank
  bararray(:)%i=rank
  test(:)=rank
  print *, "before", bararray

  call mpi_bcast(test, 4, mpi_integer, 0, mpi_comm_world,ierr)
  call mpi_bcast(bararray, 4, mpi_bar_type, 0, mpi_comm_world,ierr)

  print *, "after", bararray

  call mpi_finalize(ierr)

end program foo

注意使用

MPI_LB

和

MPI_UB

作为结构的附加虚拟构件。这是为了确保类型的范围正确。 我不完全确定这是按照标准推荐的方法，但它一直对我有效。 据我所知，标准要求在类型定义中添加一个

bind（C）

和一个

sequence

，但即使如此，我也不确定不设置类型的上限是否有效，因为我怀疑您会有对齐问题

---

编辑：在对MPI_LB和MPI_UB进行了各种评论（这些评论确实已被弃用）并仔细阅读了该标准之后，我想以下内容是可行的，应该是符合要求的

program foo
  implicit none
  include 'mpif.h'

  type bartype
     real(8) :: x
     integer :: i
  end type bartype

  integer :: tmp_type, bar_type

  integer ::                            &
       count=4,                         &
       blocklengths(2)=(/1,1/),         &
       types(2)=(/mpi_double_precision, &
                  mpi_integer/)
  integer(kind=mpi_address_kind) :: displs(2), lb, extent
  type(bartype) :: bararray(4)
  integer :: rank, ierr, i, test(4)


  call mpi_init(ierr)
  call mpi_comm_rank(mpi_comm_world, rank, ierr)

  call mpi_get_address(bararray(1)%x, displs(1))
  call mpi_get_address(bararray(1)%i, displs(2))
  call mpi_get_address(bararray(1), lb)
  call mpi_get_address(bararray(2), extent)

  do i=1,2
     displs(i)=displs(i)-lb
  enddo
  extent=extent-lb
  lb=0

  call mpi_type_create_struct(2,blocklengths,displs,types,tmp_type,ierr)
  call mpi_type_commit(tmp_type,ierr)
  call mpi_type_create_resized(tmp_type,lb,extent,bar_type,ierr)
  call mpi_type_free(tmp_type,ierr)
  call mpi_type_commit(bar_type,ierr)

  bararray(:)%x=rank
  bararray(:)%i=rank
  test(:)=rank
  print *, "before", bararray

  call mpi_bcast(test, 4, mpi_integer, 0, mpi_comm_world,ierr)
  call mpi_bcast(bararray, 4, bar_type, 0, mpi_comm_world,ierr)

  print *, "after", bararray

  call mpi_type_free(bar_type,ierr)
  call mpi_finalize(ierr)

end program foo

---

（1） 通常使用

隐式无

；（2）

使用mpi

而不是

包括mpif.h

。一旦（1）和（2）完成，你会注意到（3）你没有为mpi\u cadna\u double\u st定义类型（应该是整数）和（4）显示的种类是错误的（你应该使用

integer（kind=mpi\u address\u kind）

。应该这样做。是的，我的示例代码非常糟糕。我纠正了它（并按照这个方法编辑了我的帖子），但我仍然有一个segfault…更新的代码现在几乎正确，但是

addr0

也需要是

整数（kind=mpi\u address\u kind

）；如果您在创建类型之前显示

print*，您会注意到这些值是无意义的，这很容易导致segfault，因为它们描述内存访问。我真的很惊讶gfortran没有在那里发出警告。（1）通常使用
隐式无
；（2）
使用mpi
而不是
包含mpif.h
。一旦（1）和（2）完成，您会注意到（3）您没有为mpi\u cadna\u double\u st定义类型（应该是整数）和（4）dispus的类型错误（您应该使用
integer（kind=mpi\u address\u kind）
。应该这样做。是的，我的示例代码非常糟糕。我更正了它（并根据编辑了我的文章），但我仍然有一个错误…更新的代码现在几乎正确，但是
addr0
也需要是
整数（kind=mpi\u address\u kind
）；如果您在创建类型之前
print*，displays
，您会注意到这些值都是无意义的，这很容易导致segfault，因为它们描述内存访问。我真的很惊讶gfortran没有在那里发出警告。@JonathanDursi我知道，但标准不是太清楚（至少对我来说）关于它们被弃用的实际原因，以及在不使用它们的情况下实现其目的的有效方法……你能告诉我这一点吗，那就太好了。你是对的，你通常需要这些信息-例如，如果OP想要创建一个数组，几乎肯定会在最后有填充-即使不是这样这里的问题。目前推荐的方法是使用。至于为什么不推荐，我真的不能说；我认为新的样式更干净，但可能有一些更强大的实现原因来进行更改。“新的”（自1998年以来）方法：不在创建结构类型时设置MPI_LB和MPI_UB，而是使用MPI_type_create_resized。您仍然创建一个具有double和int的两种类型的结构，然后根据所需的下限和（从范围派生）调整该类型的大小上限。不过，没有人会拿走MPI_LB和MPI_UB，所以你的方法至少还能工作20年。@Gilles-哦，原来有一个关于反对理由的问题：“硬编码”像这样的UB/LB对于一个单独的结构来说是非常好的，但是一旦在一个新的数据类型中使用这样定义的类型作为子类型，就会产生令人惊讶的行为。@JonathanDursi我知道它们是，但是标准不是太清楚（至少对我来说）关于它们被弃用的实际原因，以及在不使用它们的情况下实现其目的的有效方法……你能告诉我这一点吗，那就太好了。你是对的，你通常需要这些信息-例如，如果OP想要创建一个数组，几乎肯定会在最后有填充-即使不是这样这里的问题。目前推荐的方法是使用。至于为什么不推荐，我真的不能说；我认为新的样式更干净，但可能有一些更强大的实现原因来进行更改。“新的”（自1998年以来）方法：不在创建结构类型时设置MPI_LB和MPI_UB，而是使用MPI_type_create_resized。您仍然创建一个具有double和int的两种类型的结构，然后根据所需的下限和（从范围派生）调整该类型的大小上限。不过，没有人会拿走MPI_LB和MPI_UB，所以您的方法至少可以工作2年