17.2.28. MPI_Bcast_init

MPI_Bcast, MPI_Ibcast - 将消息从具有root秩的进程广播到组内所有其他进程。

17.2.28.1. 语法

17.2.28.1.1. C语法

#include <mpi.h>

int MPI_Bcast(void *buffer, int count, MPI_Datatype datatype,
    int root, MPI_Comm comm)

int MPI_Ibcast(void *buffer, int count, MPI_Datatype datatype,
    int root, MPI_Comm comm, MPI_Request *request)

17.2.28.1.2. Fortran 语法

USE MPI
! or the older form: INCLUDE 'mpif.h'
MPI_BCAST(BUFFER, COUNT, DATATYPE, ROOT, COMM, IERROR)
    <type>  BUFFER(*)
    INTEGER COUNT, DATATYPE, ROOT, COMM, IERROR

MPI_IBCAST(BUFFER, COUNT, DATATYPE, ROOT, COMM, REQUEST, IERROR)
    <type>  BUFFER(*)
    INTEGER COUNT, DATATYPE, ROOT, COMM, REQUEST, IERROR

17.2.28.1.3. Fortran 2008 语法

USE mpi_f08
MPI_Bcast(buffer, count, datatype, root, comm, ierror)
    TYPE(*), DIMENSION(..) :: buffer
    INTEGER, INTENT(IN) :: count, root
    TYPE(MPI_Datatype), INTENT(IN) :: datatype
    TYPE(MPI_Comm), INTENT(IN) :: comm
    INTEGER, OPTIONAL, INTENT(OUT) :: ierror

MPI_Ibcast(buffer, count, datatype, root, comm, request, ierror)
    TYPE(*), DIMENSION(..), ASYNCHRONOUS :: buffer
    INTEGER, INTENT(IN) :: count, root
    TYPE(MPI_Datatype), INTENT(IN) :: datatype
    TYPE(MPI_Comm), INTENT(IN) :: comm
    TYPE(MPI_Request), INTENT(OUT) :: request
    INTEGER, OPTIONAL, INTENT(OUT) :: ierror

17.2.28.2. 输入/输出参数

buffer: 缓冲区的起始地址（可选）。
count: 缓冲区中的条目数（整数）。
datatype: 缓冲区的数据类型（句柄）。
root: 广播根节点的秩（整数）。
comm: 通信器（句柄）。

17.2.28.3. 输出参数

request: 请求（句柄，仅限非阻塞模式）。
ierror: 仅限Fortran：错误状态（整数）。

17.2.28.4. 描述

MPI_Bcast 将消息从根进程广播到组内的所有进程（包括自身）。组内所有成员都需使用相同的comm和root参数调用该函数。返回时，根进程通信缓冲区的内容已被复制到所有进程中。

对于数据类型，允许使用通用的派生数据类型。任何进程上的count、datatype类型签名必须与根节点上的count、datatype类型签名相同。这意味着发送的数据量必须等于接收的数据量，在每个进程与根节点之间成对匹配。MPI_Bcast以及所有其他数据移动集合例程都有此限制。发送方和接收方之间仍允许使用不同的类型映射。

示例： 将100个整数从进程0广播到组内的每个进程。

MPI_Comm comm;
int array[100];
int root=0;
//...
MPI_Bcast( array, 100, MPI_INT, root, comm);

与我们的许多示例代码片段一样，我们假设某些变量（例如上例中的comm）已被赋予适当的值。

17.2.28.5. 当通信器为跨通信器时

当通信器是跨通信器时，第一组中的根进程会向第二组中的所有进程广播数据。第一组定义了根进程。该进程使用MPI_ROOT作为其root参数的值。其余进程使用MPI_PROC_NULL作为其root参数的值。第二组中的所有进程使用第一组中该根进程的排名作为其root参数的值。第二组中进程的接收缓冲区参数必须与第一组中根进程的发送缓冲区参数保持一致。

17.2.28.6. 注意事项

此函数不支持原地操作选项。

17.2.28.7. 错误

几乎所有MPI例程都会返回一个错误值；C语言例程通过函数返回值返回，Fortran例程则通过最后一个参数返回。

在返回错误值之前，会调用与通信对象（如通信器、窗口、文件）关联的当前MPI错误处理程序。如果MPI调用未关联任何通信对象，则该调用被视为附加到MPI_COMM_SELF，并将调用关联的MPI错误处理程序。当MPI_COMM_SELF未初始化时（即在MPI_Init/MPI_Init_thread之前、MPI_Finalize之后，或仅使用会话模型时），错误会触发初始错误处理程序。初始错误处理程序可通过在使用世界模型时调用MPI_Comm_set_errhandler来修改MPI_COMM_SELF，或通过mpiexec的mpi_initial_errhandler命令行参数，或MPI_Comm_spawn/MPI_Comm_spawn_multiple的info键来设置。如果未设置其他适当的错误处理程序，则MPI I/O函数将调用MPI_ERRORS_RETURN错误处理程序，而其他所有MPI函数将调用MPI_ERRORS_ABORT错误处理程序。

Open MPI 包含三个可使用的预定义错误处理器：

MPI_ERRORS_ARE_FATAL 导致程序中止所有连接的MPI进程。
MPI_ERRORS_ABORT 一个可在通信器、窗口、文件或会话上调用的错误处理程序。当在通信器上调用时，其行为类似于在该通信器上调用MPI_Abort。如果在窗口或文件上调用，则行为类似于在包含对应窗口或文件中进程组的通信器上调用MPI_Abort。如果在会话上调用，则仅中止本地进程。
MPI_ERRORS_RETURN 向应用程序返回一个错误代码。

MPI应用程序也可以通过调用以下方式实现自己的错误处理程序：

MPI_Comm_create_errhandler 然后 MPI_Comm_set_errhandler
MPI_File_create_errhandler 然后 MPI_File_set_errhandler
MPI_Session_create_errhandler 然后 MPI_Session_set_errhandler 或在 MPI_Session_init
MPI_Win_create_errhandler 然后 MPI_Win_set_errhandler

请注意，MPI不保证MPI程序在出现错误后能够继续运行。

查看MPI手册页获取完整的MPI错误代码列表。

有关更多信息，请参阅MPI-3.1标准中的错误处理部分。