方便维护MPI版本和非MPI版本

Question

最近，我使用MPI来并行化我的模拟程序以提高速度。我采用的方法是重写一个非常耗时但容易并行化的函数。

非MPI程序的简化模型如下：

int main( int argc, char* argv[] ){
    // some declaration here
    Some_OBJ.Serial_Function_1();
    Some_OBJ.Serial_Function_2();
    Some_OBJ.Serial_Function_3(); 
    return 0;
}

而我的MPI版本是，

#include "mpi.h"
int main( int argc, char* argv[] ){
    // some declaration here
    MPI_Init( NULL, NULL );
    Some_OBJ.Serial_Function_1();
    Some_OBJ.Parallel_Function_2(); // I rewrite this function to replace Some_OBJ.Serial_Function_2();
    Some_OBJ.Serial_Function_3(); 
    MPI_Finalize();
    return 0;
}

我将我的非MPI代码复制到一个新文件夹，比如mpi_simulation，并添加了一个mpi函数，将主文件修改为。它可以工作，但非常不方便。如果我更新一些函数，比如OBJ.Serial_Function_1()，我需要小心地复制代码，即使我只是更改了一个常量。这些版本的程序之间仍然存在一些细微的差异。为了让它们保持一致，我感到筋疲力尽。

因此，我想知道是否有任何方法可以让MPI程序依赖于非MPI版本，以便我的修订可以轻松、安全和方便地应用于这两个版本。

谢谢。

更新:我最终采纳了haraldkl的建议。该方法是定义一个宏来包含使用MPI接口的所有函数，如下所示：

#ifdef USE_MPI
void Some_OBJ::Parallel_Function_2(){
  // ...
}
#endif

为了自动初始化MPI，我定义了一个名为MPI_plugin的单例：

#ifdef USE_MPI
class MPI_plugin{
private:
    static MPI_plugin auto_MPI;
    MPI_plugin(){
      MPI_Init( NULL, NULL );
    }
public:
    ~MPI_plugin(){
      MPI_Finalize();
    }
};
MPI_plugin::MPI_plugin auto_MPI;
#endif

在main.cpp中包含MPI_plugin.h可以在编译MPI版本时在main.cpp中添加MPI_Init()和MPI_Finalize()。最后一步是在makefile中添加一个伪目标"mpi“：

CPP := mpic++
OTHER_FLAGS := -DUSE_MPI
.PHONY: mpi
mpi: ${MPI_TARGET}
...

我希望这对任何遇到同样问题的人都有帮助。

Answer 1

解决问题的一种方法是安装(如果还没有安装)一个可用的“虚拟MPI”库。只要您的代码在一个MPI进程上正确运行(我确信您已经编写好了它)，那么当它链接到一个虚拟MPI库时，它应该可以正确运行。如果你不熟悉虚拟MPI库，那就去谷歌吧。