C语言mpi程序的输出随进程数的不同而不同

Question

我需要写下这个公式的并行代码

我用 c 语言编写了一个 mpi 程序，用于并行编程。

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include<mpi.h>
double sum(int n);

int main(void){

    int my_rank,comm_sz, n=1;
    double local_sum, total_sum;
    int source;
    int local_n;

MPI_Init(NULL,NULL);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &my_rank);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &comm_sz);


local_n= n/comm_sz;
local_sum=sum(local_n);



if ( my_rank != 0) {
     MPI_Send (&local_sum , 1, MPI_DOUBLE , 0, 0, MPI_COMM_WORLD ) ;
 }

 else{
     total_sum = local_sum;
     for(source=1;source<comm_sz;source++){
     MPI_Recv (&local_sum , 1, MPI_DOUBLE , source , 0, MPI_COMM_WORLD , MPI_STATUS_IGNORE ) ;
     total_sum+=local_sum;
    }
  }
if(my_rank==0){
     printf("Sum is=%lf",total_sum);
     printf("\n");
}
  MPI_Finalize();
  return 0;

}


double sum(int n){
int i;
double cal_sum=0;
for (i =0;i <= n;i++) {
cal_sum = cal_sum + 4*(pow (-1, i))/((2*i)+1);
}
return cal_sum;
}

无论进程数是多少，输出都应该相同。但是根据我的代码，当我运行 1 个进程的程序时，结果与进程数 8 不同。

例如，如果 n= 1，p= 1，总和为 2.667

 Whereas, if n= 1, p= 8 the summation is 32.00

但根据我的理解，即使 p= 8求和结果应为 2.667

Answer 1

您的代码中存在逻辑错误。

场景一：
当comm_sz = 1时；

For the iteration i = 0 : n=1, so loop condition 0<=1 is true
Value of cal_sum will be 4

For the iteration i = 0 : n=1, so loop condition 1<=1 is true
Value of cal_sum will be 4 + - (4/3) =  2.667

场景2：
当comm_sz = 2时；

在my_rank = 0中；

For the iteration i = 0 : n=0.5, so loop condition 0<=0 is true
So Value of cal_sum will be 4;
For the iteration i = 1 : n=0.5, so loop condition is false
exits the loop with cal_sum as 4;

在my_rank = 1中；

For the iteration i = 0 : n=0.5, so loop condition 0<=0 is true
So Value of cal_sum will be 4;

For the iteration i = 1 : n=0.5, so loop condition is false
exits the loop with cal_sum as 4;

因此，结果值为 comm_sz * 4 = 8。

基本上，同样的事情也会发生，即使您有 8 个进程，总和也将是 32。

如果 comm_sz > ，则代码的结果将始终是 comm_sz*4。 1..

我希望这将帮助您理解代码中的问题。

您还应该考虑如何在不同的进程之间分配任务。

提示：假设您有 comm_size=4 和 n=8，则每个进程的 local_sum 应计算 < code>n/comm_size 次迭代，但具有不同的开始和结束索引。即 rank 0 应该计算 i=0 到 1 的总和，rank 1 计算 i=2 到 i=3 的总和> ... rank 4 应该计算 i=6 到 i=8。