MPI_Gather

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インターフェース 

#include <mpi.h>
int MPI_Gather(const void* psendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
               void* precvbuf, int recvcountperprocess, MPI_Datatype recvtype,
               int root, MPI_Comm comm)
root自身を含むすべてのプロセスのデータを、 rootで指定されたプロセスが持つバッファの配列に送信します。 受信バッファには、プロセス番号0から順に受け取ったデータが格納されます。
この関数は通信完了まで待機します。 この関数を使う場合は、同じ受信型を指定してすべてのプロセスで呼び出す必要があります。
成功した場合の戻り値はMPI_SUCCESSです。失敗した場合はそれ以外のエラー値が返されます。
引数内容
psenddata送信データの先頭へのポインタです。
sendcount送信データの要素数です。すべてのプロセスで、rootプロセスのrecvcountperprocessと同じ値を指定する必要があります。
sendtype送信データの型です。すべてのプロセスで、rootプロセスのrecvtypeと同じ値を指定する必要があります。
precvbuf受信バッファの先頭へのポインタです。バッファの要素数は、sendcountとプロセス数との積になります。rootで指定したプロセス以外では無視されます。
recvcountperprocess1通信あたりの受信データの要素数です。rootで指定したプロセス以外では無視されます。
recvtype受信データの型です。rootで指定したプロセス以外では無視されます。
root全データを受信するプロセスのランク番号です。
comm送受信を行うプロセスの所属プロセスグループを指定します。MPI_COMM_WORLDを指定するとすべてのプロセスが所属するプロセスグループになります。

サンプルプログラム

ランク番号0を持つプロセスが要素数13のベクトルを生成し、 それらをMPI_Scatter()により全プロセスに送信した後、 各プロセスで別のベクトルを生成し、 それらをMPI_Gather()によりランク番号0を持つプロセスに送信し、 最後にランク番号0を持つプロセスが受け取ったベクトルを表示するプログラムです。 

#include <mpi.h>
#include <stdint.h>
#include <iostream>
#include <vector>

#define RANK_MASTER 0

#define ABORT_INIT 1
#define ABORT_ICHIGO 15

#define VECTOR_SIZE 13

void ichigo_init(std::vector<int32_t>& ichigobuf)
{
    int ichigoloop;

    ichigobuf.resize(VECTOR_SIZE);
    for (ichigoloop = 0; ichigoloop < VECTOR_SIZE; ichigoloop++)
        ichigobuf[ichigoloop] = -1;

    std::cout << "ichigosample: data = ";
    for (ichigoloop = 0; ichigoloop < VECTOR_SIZE; ichigoloop++)
        std::cout << ichigobuf[ichigoloop] << " ";
    std::cout << std::endl;
}

void ichigo_finalize(const int32_t* pichigobuf)
{
    int ichigoloop;

    std::cout << "ichigosample: data = ";
    for (ichigoloop = 0; ichigoloop < VECTOR_SIZE; ichigoloop++)
        std::cout << pichigobuf[ichigoloop] << " ";
    std::cout << std::endl;
}

void process(
    int num_processes, int process_rank,
    int32_t* pichigobuf)
{
    int32_t* pmasterbuf = NULL;
    std::vector<int32_t> localbuf;
    int commcount = VECTOR_SIZE / num_processes;
    int remainder = VECTOR_SIZE - (commcount * num_processes);
    int ichigoloop;
    int ret;

    if (process_rank == RANK_MASTER) {
        for (ichigoloop = 0; ichigoloop < remainder; ichigoloop++)
            pichigobuf[ichigoloop] = ichigoloop;
        pmasterbuf = pichigobuf + remainder;
    }

    localbuf.resize(commcount);
    ret = MPI_Scatter(
        pmasterbuf, commcount, MPI_INT32_T,
        &localbuf[0], commcount, MPI_INT32_T,
        RANK_MASTER, MPI_COMM_WORLD );
    if (ret != MPI_SUCCESS) {
        // error
        MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, ABORT_ICHIGO);
        return;
    }

    for (ichigoloop = 0; ichigoloop < commcount; ichigoloop++)
        localbuf[ichigoloop] = (1+process_rank) * 100 + ichigoloop;

    ret = MPI_Gather(
        &localbuf[0], commcount, MPI_INT32_T,
        pmasterbuf, commcount, MPI_INT32_T,
        RANK_MASTER, MPI_COMM_WORLD );
    if (ret != MPI_SUCCESS) {
        // error
        MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, ABORT_ICHIGO);
        return;
    }
}


int main( int argc, char** argv )
{
    int num_processes = 1;
    int process_rank = 0;
    int ret;
    std::vector<int32_t> ichigobuf;
    int32_t* pichigobuf = NULL;

    ret = MPI_Init(&argc, &argv);
    if (ret == MPI_SUCCESS)
    ret = MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &num_processes);
    if (ret == MPI_SUCCESS)
        ret = MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &process_rank);
    if (ret != MPI_SUCCESS) {
        // error
        MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, ABORT_INIT);
    }

    if (process_rank == RANK_MASTER) {
        ichigo_init(ichigobuf);
        pichigobuf = &ichigobuf[0];
    }
    process(num_processes, process_rank, pichigobuf);
    if (process_rank == RANK_MASTER) {
        ichigo_finalize(pichigobuf);
    }

    MPI_Finalize();
    return 0;
}
4つのプロセスで動作させたときの出力結果の1例は次の通りです。 
ichigosample: data = -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 
ichigosample: data = 0 100 101 102 200 201 202 300 301 302 400 401 402

関連ページ

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  • MPI_Datatype定数