MPI并行编程入门

第一次使用MPICH出现的问题

• 1 安装（或者说解压）MPICH后，需要将$mpich/bin添加到~/.bashrc的PATH中，方便使用它提供的编译运行命令。 例如我的 `export PATH="/usr/local/bin/mpich/bin:$mpich/bin添加到 /.bashrc的PATH中，方便使用它提供的编译运行命令。例如我的‘exportPATH="/usr/local/bin/mpich/bin:PATH"`
• 2 如果编译时找不到mpi.h，需要将mpich目录下的include/添加到编译寻找头文件的路径中。
  例如：export CPLUS_INCLUDE_PATH="$CPLUS_INCLUDE_PATH:/usr/local/bin/mpich/include"
• 3 如果编译时出现找不到lmpi等，我安装libmpich-dev后没问题了。sudo apt-get install libmpich-dev

学习完《MPI与OpenMP并行程序设计》第四章的感悟
代码先行（排版排不好了。。。）

• mpi并行执行for循环时，为什么是`for (i = 进程id;…？
  写码测试发现：mpich机制为每个进程均匀分配任务，比如有n任务，p个进程。那么进程i（i<p）执行模p余i的的任务。
  对了，前面章节好像提到过，人懒还需多读书。把任务结点组成一个环，每次从上面截取p个结点分给p个进程。好像有这个图，大概是教材4.2章节的消息传递模型图。
• 编译C++程序 mpic++ -o name file.cpp
  运行程序 mpirun -np 进程数 ./name
• 代码中给出了入门的MPI提供的函数。每个进程都会从头到尾执行一遍该代码，并行执行了for循环的任务。MPI_Reduce规约时把任务输出合并到第二个参数。

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

int main(int argc, char* argv[])
{
    int i = -1;
    int id = -1;
    int p = -1;
    int solution = 0;
    int global_solution = 0;    
    int check_circuit(int, int);
    MPI_Init(&argc, &argv);
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &id);
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &p);
    MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
    double st = MPI_Wtime();
    for (i = 0; i < (1 << 16); i += p) {
        solution += check_circuit(id, i);
    }
    MPI_Reduce(&solution, &global_solution, 1, MPI_INT, MPI_SUM, 0, MPI_COMM_WORLD);
    //MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
    double cost = MPI_Wtime() - st;
    printf("Process %d is done: %f\n", id, cost);
    fflush(stdout);
    MPI_Finalize();
    if (id == 0) {
        printf("%d: There are %d different solutions\n",id, global_solution);
    }

    return 0;
}

#define EXTRACT_BIT(n, i) ((n&(1<<i)) ? 1: 0)

int check_circuit(int id, int z) {
    int v[16];
    for (int i = 0; i < 16; ++i) {
        v[i] = EXTRACT_BIT(z, i);
    }
    if ((v[0]||v[1])&&(!v[1]||!v[3])&&(v[2]||v[3])
        && (!v[3]||!v[4]) &&(v[4]||!v[5])
        && (v[5]||!v[6]) && (v[5] || v[6])
        && (v[6]||!v[15]) && (v[7]||!v[8])
        && (!v[7]||!v[13]) && (v[8]||v[9])
        && (v[8]||!v[9]) && (!v[9]||!v[10])
        && (v[9]||v[11]) && (v[10]||v[11])
        && (v[12]||v[13]) && (v[13]||!v[14])
        && (v[14]||v[15])
    ) {
        // 写在一行，是为了输出显示时不断开
        printf("%d)%d%d%d%d%d%d%d%d%d%d%d%d%d%d%d%d\n", id, v[0], v[1], v[2],
         v[3], v[4], v[5], v[6], v[7], v[8], v[9], v[10], v[11], v[12],
          v[13], v[14], v[15]);
        fflush(stdout); 
        return 1;
    }
    return 0;
}