OpenMPI 5.0.7 从标准输入读取矩阵数据时出现数据异常的问题求助

我现在在尝试用OpenMPI并行化一个从标准输入读取大文件的程序，但遇到了输入读取异常的问题：当OpenMPI运行时初始化后，程序无法正确读取stdin的输入内容，读取到的数据是错乱的，和原输入文件完全不一致。

问题背景 #

我的输入文件格式固定：

• 开头三个整数：第一个是矩阵的尺寸size，后面两个是无关的随机数（本测试示例中可忽略）；
• 紧接着是一个size×size的布尔矩阵：#代表true，.代表false；
• 矩阵每行恰好有size个字符，共size行，行与行之间用换行符分隔。

我写了两个极简的测试程序来复现问题：

1. 非MPI版本（read.c）：直接从stdin读取内容，存入缓冲区后原样输出到stdout，重定向后输出和原输入完全一致；
2. MPI版本（read_mpi.c）：仅让rank 0进程执行读取和输出逻辑，但重定向后的输出文件内容错乱，和原输入差异很大。

代码片段 #

非MPI版本（read.c）

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

int main() {
    int size, gens, ghosts;
    scanf("%d\n%d\n%d\n", &size, &gens, &ghosts);
    int *board = (int *) calloc(size * size, sizeof(int));
    char ch;
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        for (int j = 0; j < size; j++) {
            scanf(" %c", &ch);
            board[i * size + j] = (ch == '#');
        }
    }
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        for (int j = 0; j < size; j++) {
            printf("%c", board[i * size + j] ? '#' : '.');
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

MPI版本（read_mpi.c）

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

int main(int argc, char *argv[]) {
    int size, gens, ghosts;
    int rank, *board;
    MPI_Init(&argc, &argv);
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);

    if (rank == 0) {
        scanf("%d\n%d\n%d\n", &size, &gens, &ghosts);
        board = (int *) calloc(size * size, sizeof(int));
    }

    if (rank == 0) {
        char ch;
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            for (int j = 0; j < size; j++) {
                scanf(" %c", &ch);
                board[i * size + j] = (ch == '#');
            }
        }
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            for (int j = 0; j < size; j++) {
                printf("%c", board[i * size + j] ? '#' : '.');
            }
            printf("\n");
        }
    }

    MPI_Finalize();
    return 0;
}

环境与运行命令 #

• 运行环境：OpenMPI 5.0.7（使用mpicc编译）、GCC 13.3.0，运行在Ubuntu 24.04 LTS的AArch64 Docker容器中；
• 编译命令：

  mpicc -o read_mpi read_mpi.c
  gcc -o read read.c
  

• 运行命令：

  mpirun -np 4 ./read_mpi < input.txt > output_mpi.txt
  ./read < input.txt > output.txt
  

问题现象 #

• 非MPI版本生成的output.txt和原输入文件input.txt完全一致；
• MPI版本生成的output_mpi.txt内容错乱，和原输入文件差异明显，说明OpenMPI运行时干扰了stdin的读取逻辑。

我的疑问 #

明明只有rank 0进程在执行读取和输出操作，为什么OpenMPI运行时会导致stdin读取异常？是不是OpenMPI默认对所有进程的stdin做了共享处理？该如何解决这个问题？

内容来源于stack exchange