使用MPI实现的nBody代码

// EXP3.cpp : Defines the entry point for the console application.
//

#include “stdafx.h“
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

//#define OUTPUT
//#define DEBUG
#define DIM     2
#define X       0
#define Y       1
typedef double vect_t[DIM];
const double G = 6.67e-11;
int my_rank comm_sz; //进程号 总进程数
MPI_Datatype vect_mpi_t;    //用于发送
MPI_Datatype cyclic_mpi_t;  // 环形传输的数据类型  用于接收
vect_t *vel = NULL;
vect_t *pos = NULL;         // 位置信息变成了全局变量

void Usage（char* prog_name）
{
	fprintf（stderr “usage: mpiexec -n  %s\n“ prog_name）;
	fprintf（stderr “    \n“）;
	fprintf（stderr “    ‘g‘: inite condition by random\n“）;
	fprintf（stderr “    ‘i‘: inite condition from stdin\n“）;
	exit（0）;
}

void Get_args（int argc char* argv[] int* n_p int* timestep int* output_freq_p char* g_i_p）
{
	if （my_rank == 0）
	{
		if （argc != 5）
			Usage（argv[0]）;
		*n_p = strtol（argv[1] NULL 10）;
		*timestep = strtol（argv[2] NULL 10）;
		*output_freq_p = strtol（argv[3] NULL 10）;
		*g_i_p = argv[4][0];
		if （*n_p <= 0 || *n_p % comm_sz || *timestep < 0 || *g_i_p != ‘g‘ && *g_i_p != ‘i‘）
		{
			printf（“haha\n“）;
			if （my_rank == 0）
				Usage（argv[0]）;
			MPI_Finalize（）;
			exit（0）;
		}
	}
	MPI_Bcast（n_p 1 MPI_INT 0 MPI_COMM_WORLD）;
	MPI_Bcast（timestep 1 MPI_INT 0 MPI_COMM_WORLD）;
	MPI_Bcast（output_freq_p 1 MPI_INT 0 MPI_COMM_WORLD）;
	MPI_Bcast（g_i_p 1 MPI_CHAR 0 MPI_COMM_WORLD）;
#   ifdef DEBUG
	printf（“Get_args rank%2d n %d n_steps %d output_freq %d g_i %c\n“
		my_rank *n_p *timestep *output_freq_p *g_i_p）;
	fflush（stdout）;
#   endif
}

void Build_cyclic_mpi_type（int loc_n）// 生成大小为 loc_n 的循环分配数据类型
{
	MPI_Datatype temp_mpi_t;
	MPI_Aint lb extent;
	MPI_Type_vector（loc_n 1 comm_sz vect_mpi_t &temp_mpi_t）;// 将跨度为 comm_sz 的 loc_n 个 “连续 2 个 double”  封装为 temp_mpi_t
	MPI_Type_get_extent（vect_mpi_t &lb &extent）;
	MPI_Type_create_resized（temp_mpi_t lb extent &cyclic_mpi_t）;
	MPI_Type_commit（&cyclic_mpi_t）;
}

void Gen_init_cond（double masses[] vect_t loc_pos[] vect_t loc_vel[] int n int loc_n）
{
	const double mass = 1.0e4 gap = 1.0e-2 speed = 0;
	if （my_rank == 0）
	{
		// srand（2）;
		for （int i = 0; i < n; i++）
		{
			masses[i] = mass;
			pos[i][X] = i * gap;
			pos[i][Y] = 0.0;

			vel[i][X] = 0.0;
			// vel[i][Y] = speed * （2 * rand（） / （double）RAND_MAX） - 1）;
			vel[i][Y] = （i % 2） ? -speed : speed;
		}
	}
	MPI_Bcast（masses n MPI_DOUBLE 0 MPI_COMM_WORLD）;//从一个序列号为root的进程将一条消息广播发送到组内的所有进程这里是将n体初始化信息广播
	MPI_Scatter（pos 1 cyclic_mpi_t loc_pos loc_n vect_mpi_t 0 MPI_COMM_WORLD）;// loc_pos 和 loc_vel 需要分别分发
	MPI_Scatter（vel 1 cyclic_mpi_t loc_vel loc_n vect_mpi_t 0 MPI_COMM_WORLD）;//每个进程获取自己的loc_pos和loc_vel
#   ifdef DEBUG
	printf（“Gen_init_cond rank%2d mase[0]%10.3e posX%10.3e posY%10.3e velX%10.3e v