并行计算的分析过程

１、将问题分解为多个子问题

２、为每个进程分配求解任务

３、将求解的结果汇总计算

并行程序设计与分治法的分析过程类似，如果想了解分治法的设计思路

并行程序相比较与串行程序的优点是：它很好地利用的cpu的资源，使得多个处理器同时解决一个问题。

这里我们计算　f(x) = x^2 + 2*x + 1;函数在　[0,3]　上的面积

代码中MPI的安装使用可以在网上找一些资料进行了解。

MPI 与普通的ｃ程序在编译与执行命令上有写不同

mpicc -o test test.c 编译命令

mpirun -np 4 ./test 执行命令（用四个进程并行执行该程序）

#include 
   
    #include "mpi.h"#include 
    
     //二次函数double Fun(double x){
       return x*x+2*x+1;    }//单个进程之间的面积求解//n 表示累加的次数,m　表示相邻元素间的跨度double Area(int n,double m,double start){
       double title_d = 0;    int i = 0;    for(; i < n; i++)    {
           double tmp = Fun(start);        double area = m*tmp;        title_d += area;        start += m;    }    //printf("进程号:%d = >%f\n",getpid(),title_d);    return title_d;}int main(){
   	//rank 表示当前的进程号	//size 表示进程的总数    int rank,size;		//求解的区间[0,3]    double a = 0.0,b = 3.0;    //将区间分成1024份    int num = 1024;     //初始化    MPI_Init(NULL,NULL);    //获取当前的进程号　从０开始　不是pid    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&rank);    //获取进程的个数    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&size);        //分成的1024份，计算出每份的宽度    double m = (b-a)/num;    //计算每个进程需要计算的次数    int n = num/size;	//    double start = a + rank*m*n;    double title_int = Area(n,m,start);    if(rank != 0)    {
       	//MPI_Send() 用于进程间通信的函数，    	//在这里将计算的结果发送给０号进程    	//0号进程用于统计所有的结果        MPI_Send(&title_int,1,MPI_DOUBLE,0,0,MPI_COMM_WORLD);    }    else    {
           double title = 0.0;        int i = 0;        for(i = 1; i < size; i++)        {
           //0号进程统计所有的计算结果            title += title_int;   MPI_Recv(&title_int,1,MPI_DOUBLE,i,0,MPI_COMM_WORLD,MPI_STATUS_IGNORE);        }        title += title_int;        printf("面积:%f\n",title);    }        //结束释放资源    MPI_Finalize();    return 0;    }

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