MPI中主进程更新的全局变量无法在从进程访问的问题求助

MPI中每个进程都是独立的执行实例，拥有完全独立的内存空间。哪怕你把total_b_points声明为全局变量，每个进程也会持有这个变量的私有副本。主进程（pid=0）修改的只是自身内存里的变量值，从进程的变量副本不会自动同步，所以从进程里它始终是初始值0。

下面提供两种常用的同步方法：

方法1：使用MPI_Bcast（广播，推荐） #

广播是MPI专门用于单进程向通信域内所有其他进程发送数据的操作，非常适合这种一对多的数据同步场景。

修改后的代码：

#include <iostream>
#include <mpi.h>
#include<string>
#include <bits/stdc++.h>

int total_b_points=0;

int main(int argc, char * argv[]){        
    MPI_Init(&argc,&argv);
    int pid;
    int np;   

    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &np);
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &pid);
    
    if(pid==0){
        std::vector<double> values ={33,334,5,43};
        total_b_points = values.size();
        std::cout << "The value of total_b_points= " <<total_b_points<< std::endl;
    }

    // 主进程把total_b_points广播给所有进程（包括自身，无影响）
    MPI_Bcast(&total_b_points, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);

    // 从进程输出同步后的值
    if(pid!=0){
        std::cout << "Printing the value of total_b_points in Slave  "<< total_b_points<< std::endl;
    }
    MPI_Finalize();      
}

MPI_Bcast参数说明：

• &total_b_points：要发送/接收的数据地址
• 1：数据元素个数
• MPI_INT：数据类型
• 0：发送数据的根进程（即主进程pid=0）
• MPI_COMM_WORLD：目标通信域

方法2：使用MPI_Send/MPI_Recv（点对点通信） #

如果只需要给特定从进程发送数据，可以用点对点的收发操作，由主进程单独给每个从进程发送值：

修改后的代码：

#include <iostream>
#include <mpi.h>
#include<string>
#include <bits/stdc++.h>

int total_b_points=0;

int main(int argc, char * argv[]){        
    MPI_Init(&argc,&argv);
    int pid;
    int np;   

    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &np);
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &pid);
    
    if(pid==0){
        std::vector<double> values ={33,334,5,43};
        total_b_points = values.size();
        std::cout << "The value of total_b_points= " <<total_b_points<< std::endl;
        
        // 主进程给每个从进程逐一发送数据
        for(int i=1; i<np; i++){
            MPI_Send(&total_b_points, 1, MPI_INT, i, 0, MPI_COMM_WORLD);
        }
    }
    else{
        // 从进程接收主进程的数据
        MPI_Recv(&total_b_points, 1, MPI_INT, 0, 0, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE);
        std::cout << "Printing the value of total_b_points in Slave  "<< total_b_points<< std::endl;
    }
    MPI_Finalize();      
}

使用上述任意一种方法后，从进程输出的total_b_points都会同步为4，与主进程的值一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mchaudh4