Fortran

Fortran Coarray

Coarray 介绍

Posted by Euler-37 on November 15, 2020

Coarray

简介

Fortran 在2018标准中引入了Coarray,用来抽象mpi,目前的实现有 opencoarrays,ifort-coarray.

基本语法

image

coarray中,每一个进程称为一个image,普通定义的变量在每一个image都是自主定义的.利用内置函数 myid=this_image()可以给出该操作所进行的image,proces=num_images()给出核心数。
```
  program main
      implicit none
      integer::myid,proces
      proces=num_images()
      myid=this_image()
      write(*,*)myid
  end program
```

coarray 是为了不同image之间通讯所建立的，如果不需要通讯，直接加编译选项，实际上程序以及默认开启了并行。

  program main
      implicit none
      real(8)::r
      call random_seed()
      call random_number(r)
      write(*,*)r
  end program

定义一个Coarray
```
  integer::a(10)[*]
```
如上定义一个一维数组a,且是一个coarray，当然也支持自定义的类型。

coarray支持高维，用于描述image之间的关系
```
  integer::a(10)[5,5,*]
  integer,allocatable::b(:)[:,:,:]
  allocate(b(10)[5,5,*])
  !allocate(b(this_image())[5,5,*])!wrong
```
但是其中必须有一个维度为[*],不同image分配的数组维度必须相同
同步

sync all用于同步不同的image,在需要同步时使用

内置函数

co_max(a,result_image)

找到所有image中最大的，结果返回到result_image,a不一定是定义为coarray,只要在这个环境中的变量即可
co_min(a,result_image)

求最小，参数同上
co_sum(a,result_image)

求和，参数同上

co_broadcast(a,source_image)

将source_image中的a值广播给每一个image

  program main
      implicit none
      integer::val(3)
      if(this_image()==1)then
          val=[1,3,5]
      end if
      call co_broadcast(val,source_image=1)
      !val=[1,3,5]
  end program

co_reduce(a,operation,result_image)

对a执行operation的迭代操作，结果返回result_image

  program main
      implicit none
      integer::val[*]
      val=this_image()
      call co_reduce(val,myprod,result_image=1)
      if(this_image()==1)then
          write(*,*)"prod",val
      end if
  contains
      pure function myprod(a,b)result(f1)
          integer,value::a,b
          integer::f1
          f1=a*b
      end function
  end program