MPI_file_open - C++

简介

MPI_file_open是MPI标准中提供的一个函数，用于打开一个并行文件。

函数原型如下：

int MPI_File_open(MPI_Comm comm, const char *filename, int amode, MPI_Info info, MPI_File *fh)

其中，参数含义如下：

• comm：MPI通信子，值为MPI_COMM_WORLD或其它已定义的通信子。
• filename：要打开的文件名（字符串）。
• amode：文件访问模式，可以是以下选项的组合：
  • MPI_MODE_RDONLY：只读模式
  • MPI_MODE_WRONLY：只写模式
  • MPI_MODE_RDWR：读写模式
  • MPI_MODE_CREATE：如果文件不存在，则创建文件，否则截断文件长度为0
  • MPI_MODE_EXCL：仅在文件不存在时创建文件，否则返回错误
  • MPI_MODE_DELETE_ON_CLOSE：关闭文件时，删除文件
  • MPI_MODE_UNIQUE_OPEN：确保同一进程不会打开同一文件多次
  • MPI_MODE_APPEND：在打开文件时，将文件指针移动到文件末尾。
• info：MPI信息对象，用于控制文件的访问方式，可以为MPI_INFO_NULL或其它MPI信息对象。
• fh：一个指向MPI_File类型变量的指针，用于存储打开的并行文件的句柄。

使用方法

打开文件时，可以指定文件访问模式、使用的通信子和MPI信息对象等参数。在打开文件时，如果不指定访问模式，则默认使用只读模式。在MPI中，打开文件后，可以进行读写文件等操作。

下面给出一个在MPI编程中使用MPI_file_open函数的例子。

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

int main(int argc, char** argv)
{
    int rank, size;
    MPI_File fh;
    MPI_Status status;
    int bufsize = 123;
    char* buffer = new char[bufsize];
    int ierr;

    ierr = MPI_Init(&argc, &argv);
    ierr |= MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
    ierr |= MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);

    // Open the file with write-only access
    ierr = MPI_File_open(MPI_COMM_WORLD, "testfile.dat", MPI_MODE_WRONLY | MPI_MODE_CREATE, MPI_INFO_NULL, &fh);
    if (ierr != MPI_SUCCESS)
    {
        printf("Error opening file\n");
        MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, ierr);
    }

    // Write a message to the file
    sprintf(buffer, "Hello from process %d\n", rank);
    MPI_File_write(fh, buffer, bufsize, MPI_CHAR, &status);

    // Close the file
    MPI_File_close(&fh);

    ierr = MPI_Finalize();
    return ierr;
}

注意事项

在使用MPI_file_open函数打开文件时，需要注意以下几点：

• 打开文件时需要指明访问模式，如只读、只写或读写等，否则会默认使用只读模式。
• 打开文件时需要指定通信子，可以使用MPI_COMM_WORLD或其它已定义的通信子。
• 打开文件时可以指定MPI信息对象，以控制文件的访问方式。
• 打开文件后，可以进行读写文件等操作。
• 在写文件时，需要使用MPI_File_write或其它MPI文件IO函数，而不能使用标准的文件IO函数，否则会造成错误。
• 在使用文件IO函数时，需要指定要读写的数据类型，如MPI_CHAR、MPI_INT等。

参考资料

• MPI Forum. MPI: A Message-Passing Interface Standard. Technical Report. 1994.
• MPI_File_open - Open a file. OpenMPI Documentation. https://www.open-mpi.org/doc/v4.0/man3/MPI_File_open.3.php. 2021.