17.2.318. MPI_Sendrecv_replace

MPI_Sendrecv_replace — 使用单一缓冲区发送和接收消息。

17.2.318.1. 语法

17.2.318.1.1. C语法

#include <mpi.h>

int MPI_Sendrecv_replace(void *buf, int count, MPI_Datatype datatype,
     int dest, int sendtag, int source, int recvtag, MPI_Comm comm,
     MPI_Status *status)

17.2.318.1.2. Fortran 语法

USE MPI
! or the older form: INCLUDE 'mpif.h'
MPI_SENDRECV_REPLACE(BUF, COUNT, DATATYPE, DEST, SENDTAG, SOURCE,
             RECVTAG, COMM, STATUS, IERROR)
     <type>  BUF(*)
     INTEGER COUNT, DATATYPE, DEST, SENDTAG
     INTEGER SOURCE, RECVTAG, COMM
     INTEGER STATUS(MPI_STATUS_SIZE), IERROR

17.2.318.1.3. Fortran 2008 语法

USE mpi_f08
MPI_Sendrecv_replace(buf, count, datatype, dest, sendtag, source, recvtag,
             comm, status, ierror)
     TYPE(*), DIMENSION(..) :: buf
     INTEGER, INTENT(IN) :: count, dest, sendtag, source, recvtag
     TYPE(MPI_Datatype), INTENT(IN) :: datatype
     TYPE(MPI_Comm), INTENT(IN) :: comm
     TYPE(MPI_Status) :: status
     INTEGER, OPTIONAL, INTENT(OUT) :: ierror

17.2.318.2. 输入/输出参数

buf: 发送和接收缓冲区的初始地址（可选）。

17.2.318.3. 输入参数

count: 发送和接收缓冲区中的元素数量（整数）。
datatype: 发送和接收的元素类型（句柄）。
dest: 目标进程的排名（整数）。
sendtag: 发送消息标签（整数）。
source: 源进程的排名（整数）。
recvtag: 接收消息标签（整数）。
comm: 通信器（句柄）。

17.2.318.4. 输出参数

status: 状态对象(status)。
ierror: 仅限Fortran：错误状态（整数）。

17.2.318.5. 描述

发送-接收操作将向一个目标发送消息和从另一个进程接收消息的功能合并到一个调用中。这两个操作（源和目标）可能是同一个进程。发送-接收操作特别适用于在进程链上执行移位操作。如果使用阻塞式发送和接收来实现这种移位，则需要正确排序发送和接收操作（例如，偶数进程先发送后接收，奇数进程先接收后发送），以避免可能导致死锁的循环依赖。当使用发送-接收操作时，通信子系统会自动处理这些问题。发送-接收操作可以与MPI标准第6章"进程拓扑"中描述的函数结合使用，以便在各种逻辑拓扑上执行移位操作。此外，发送-接收操作对于实现远程过程调用也非常有用。

通过发送-接收操作发送的消息可以被常规接收操作接收，或者通过探测操作进行探测；发送-接收操作可以接收通过常规发送操作发送的消息。

MPI_Sendrecv_replace 执行阻塞式发送和接收操作。该函数使用同一个缓冲区进行发送和接收，因此发送的消息会被接收到的消息替换。

发送-接收操作的语义相当于调用者创建两个并发线程，一个执行发送操作，另一个执行接收操作，然后对这两个线程执行合并操作。

17.2.318.6. 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。

请注意，根据MPI标准中"点对点通信"章节的"返回状态"部分，通过MPI_Sendrecv_replace接收消息时发生的MPI错误不会在返回的状态中设置status.MPI_ERROR字段。错误代码总是会传递给后端错误处理程序，如果后端错误处理程序返回该错误，则可能通过MPI_Sendrecv_replace的返回值传回给调用者。预定义的MPI错误处理程序MPI_ERRORS_RETURN就体现了这种行为。

另请参阅

MPI_Sendrecv