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/* Function:C++实现并行矩阵乘法; Time: 19/03/25; Writer:ZhiHong Cc; */
运行方法：切到工程文件x64\Debug文件下，打开命令行，输入以下指令：
mpiexec -n N Project.exe NUM
// N代表开启进程数量，NUM代表矩阵规模大小（size）
具体代码：
1.头文件：
#include<stdio.h> #include <iostream> #include<math.h> #include<mpi.h> #include<time.h>
2.矩阵规模（size）接收，通过C++自带参数argv和argc[ ]：
if (argv == 2)
{
//判断有无矩阵大小size接收，无则初始化为5
size = atoi(argc[1]);
}
else { size = 5; }
3.为各指针变量分配空间
int *a, *b, *c, *pce, *ans; a = (int*)malloc(sizeof(int)*size*size);//矩阵a b = (int*)malloc(sizeof(int)*size*size);//矩阵b c = (int*)malloc(sizeof(int)*size*size);//结果矩阵 pce = (int*)malloc(sizeof(int)*size*line);//接收a矩阵下的块矩阵 ans = (int*)malloc(sizeof(int)*size*line);//暂存次进程的答案
4.定义进程号，进程个数以及块矩阵的行数
int rank, numprocess, line; line = size / numprocess;//将数据分为(进程数)个块,主进程也要处理数据
5.主进程中进行一系列操作：生成矩阵、分配矩阵、接收次进程答案、拼接答案、计算耗时、最终输出三个矩阵
for (int i = 0; i<size; i++)
{
for (int j = 0; j<size; j++)
{
//随机两个相乘的矩阵a，b
a[i*size + j] = random(10);
b[i*size + j] = random(10);
}
}
for (int i = 1; i<numprocess; i++)
{
//将b矩阵传递给各进程
MPI_Send(b, size*size, MPI_INT, i, 0, MPI_COMM_WORLD);
}
for (int i = 1; i<numprocess; i++)
{
//将a矩阵分成块矩阵，传递给各进程
MPI_Send(a + (i - 1)*line*size, size*line, MPI_INT, i, 1, MPI_COMM_WORLD);
}
for (int k = 1; k<numprocess; k++)
{
MPI_Recv(ans, line*size, MPI_INT, k, 2, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE);
//接收传递结果到数组c
for (int i = 0; i<line; i++)
{
for (int j = 0; j<size; j++)
{
c[((k - 1)*line + i)*size + j] = ans[i*size + j];
}
}
}
for (int i = (numprocess - 1)*line; i<size; i++)
{
//计算分配给主进程的块矩阵
for (int j = 0; j<size; j++)
{
int temp = 0;
for (int k = 0; k<size; k++)
{
temp += a[i*size + k] * b[k*size + j];
}
c[i*size + j] = temp;
}
}
for (int i = 0; i < size; i++)
{
//打印显示
for (int j = 0; j<size; j++) { printf("%d ", a[size*i + j]); }printf(" ");
for (int j = 0; j<size; j++) { printf("%d ", b[size*i + j]); }printf(" ");
for (int j = 0; j<size; j++) { printf("%d ", c[size*i + j]); }printf("\n");
}
endtime = MPI_Wtime();
printf("Took %f secodes.\n", endtime - starttime);
}
6.次进程中进行此类操作：接收相乘矩阵，计算答案传送给主进程
MPI_Recv(b, size*size, MPI_INT, 0, 0, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE);
//接收b矩阵
MPI_Recv(pce, size*line, MPI_INT, 0, 1, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE);
//接收块矩阵
for (int i = 0; i<line; i++)
{
//计算块矩阵与b矩阵相乘的结果
for (int j = 0; j<size; j++)
{
int temp = 0;
for (int k = 0; k<size; k++)
temp += pce[i*size + k] * b[k*size + j];
ans[i*size + j] = temp;
}
}
MPI_Send(ans, line*size, MPI_INT, 0, 2, MPI_COMM_WORLD);
//将结果传递到主进程
运行：开启10个进程处理两个12×12的矩阵相乘问题
运行：直接运行，不录入参数
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