MPI_Isend と MPI_Irecv による相互通信
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.. literalinclude:: mpi_sample9.cpp
   :language: c++
   :linenos:

:download:`Download the source code<mpi_sample9.cpp>`

複数のプロセスの間で相互にデータを送り合いたい場合がありますが、
そのような場合に同期型の MPI_Send, MPI_Recv を使うと問題となる
場合があります。MPI_Send は、相手プロセスが MPI_Recv を発行する
まで終わりません。ブロックする、という言い方をします。

互いにデータを送りたいプロセスがみなこぞって、まず先に、
自分が送り出したいデータを MPI_Send で送ろうとすると、
誰も MPI_Recv を呼び出さないので MPI_Send が先に進まず、
全てのプロセスがブロックしてしまいます。

そのような場合には、ノンブロッキングの MPI_Isend, MPI_Irecv を使うと
問題を回避できます。MPI_Isend は、通信相手が MPI_Irecv を発行していな
くてもとりあえず関数としては終わって帰ってきます。つまり、ブロックしません。

帰ってきた後で、MPI_Irecvを発行することができます。

一通りのMPI_IsendとMPI_Irecvを発行し終えた後でMPI_Waitallを呼ぶと、
そこで全てのMPI_IsendとMPI_Irecvが完了するまで待ちます。ここはブロックします。

一回一回のMPI_Isend, MPI_Irecv の呼び出しの度に、宅配便の控え伝票の
ようなデータである MPI_Request という型の値が渡されますので、この値を
必ず保持しておいて、MPI_Waitallに渡すようにします。

このサンプルでは２つのプロセスの間で相互にデータを送り合います。
３つ以上のプロセスに一般化した例は次のサンプルにあります。

openmpi上での実行例を示します。::

    $ mpic++ -o mpi_sample9 mpi_sample9.cpp
    $ mpiexec -n 2 mpi_sample9
    rank: 0, send_data: [ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ]
    rank: 1, send_data: [ 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 ]
    rank: 1, recv_data: [ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ]
    rank: 0, recv_data: [ 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 ]