我编写了一个小的MPI程序，用2D域上的迭代方案计算：我为每个单元格值（5点模板）应用一个过滤器。
在我的代码中，我根据进程数将全局域拆分为多个子域。我把xcell和ycell放在每个子域的大小上。
一旦计算达到所需的收敛，我将每个子域的值存储到一维数组中（参见下面的xtemp数组），之后，我使用MPI_Gather将所有这些子域收集到一维最终数组（xfinal数组）中。在下面的assignement（进入循环）中，x0 array代表我想要复制到xtemp 1D array的2D子域。
现在，我想知道我是否应用了良好的编码规则和优化（我的意思是从运行时的角度来获得最佳性能的方法），并在每个版本（语言C和Fortran90）中填充“xtemp”数组。 me是当前MPI过程的等级，xs,xe,ys,ye是每个子域的坐标。我们还必须注意到我们在语言C和Fortran90版本中采用了数组the convention (i,j) = (rows,columns)。
我做了：
语言C：
/* Fill all 1D xtemp array before MPI_Gather all subdomains :
inner loop on columns index (second index)
to optimize since C is row major */
j=1;
for (i=xs[me];i<=xe[me];i++) {
for (k=0;k<ycell;k++)
xtemp[(j-1)*ycell+k] = x0[i][ys[me]+k];
j=j+1;
}
正如您所看到的，我认为内部索引必须位于列（ys[me]+k）上，因为C语言是行主要的。
Fortran90：
! Fill all 1D xtemp array before MPI_Gather all subdomains :
! inner loop on rows index (first index)
! to optimize since F90 is column major
i = 1
do j=ys(me),ye(me)
xtemp((i-1)*xcell+1:i*xcell) = x0(xs(me):xe(me),j)
i = i+1
end do
在这里，我认为内部赋值必须在行（xs(me):xe(me)）上，因为F90语言是列专业。
你同意这两个版本的xtemp数组填充，即从优化的角度来看（为了获得两个版本的最小运行时间，F90和C语言）？
更新1：
根据我收到的不同意见，我提供了更多信息：
1.语言C版：
填充For the language C version 1D阵列的xtemp：我使用连续的x0 2D阵列（采用惯例[i,j]=[row,column]）：
double **x0;
x0 = malloc(size_total_x*sizeof(*x0));
x0[0] = malloc(size_total_x*size_total_y*sizeof(**x0));
for (i=1;i<size_total_x;i++) {
x0[i] = x0[0] + i*size_total_y;
}
根据您的指示，以下块有效填写xtemp 1D数组：
j=1;
for (i=xs[me];i<=xe[me];i++) {
for (k=0;k<ycell;k++)
xtemp[(j-1)*ycell+k] = x0[i][ys[me]+k];
j=j+1;
}
看来你确认了，不是吗？
2. Fortran F90版本：
填充For the F90 version 1D阵列的xtemp：我也使用连续的x0 2D阵列（采用惯例[i,j]=[row,column]）：
double precision, allocatable :: x0(:,:)
allocate(x0(0:size_total_x-1,0:size_total_y-1))
关于上面的这个块，它是在Fortran90中分配2D连续数组的正确方法吗？
最后，我没有看到有关使用Fortran90版本填充xtemp 1D阵列的评论，即：
i = 1
do j=ys(me),ye(me)
xtemp((i-1)*xcell+1:i*xcell) = x0(xs(me):xe(me),j)
i = i+1
end do
做得更好（从一开始就从正确的优化角度来看）：
j = 1
do i=xs(me),xe(me)
xtemp((j-1)*ycell+1:j*ycell) = x0(i,ys(me):ye(me))
j = j+1
end do
或不 ？？？
我意识到，在这两个解决方案之间，输出xtemp将被填充不同（第一个的xcell块和第二个的ycell块）但我不介意它：我只想使用最优化的方式。
谢谢你的帮助
以下是对此问题的各种评论的摘要
在Fortran中，或者如果您的数组是C连续数组，另一个选项是使用派生数据类型，因此不需要将数据“打包/解包”到临时缓冲区中。由于数据非常规则（例如2D阵列的子集），因此MPI库应该非常有效地处理这个问题。
在Fortran，
i = 1
do j=ys(me),ye(me)
xtemp((i-1)*xcell+1:i*xcell) = x0(xs(me):xe(me),j)
i = i+1
end do
可能是将x0数组打包到xtemp临时缓冲区的最有效方法。数组赋值语法可以看作是一个隐式循环，它迭代第一个索引（例如Fortran中的列），这是最优的。
另一方面，在C，
j=1;
for (i=xs[me];i<=xe[me];i++) {
for (k=0;k<ycell;k++)
xtemp[(j-1)*ycell+k] = x0[i][ys[me]+k];
j=j+1;
}
因为（显式）最内层循环迭代在C中最优的第二索引（例如行），所以可能是最优的。请注意，x0数组被声明为锯齿状数组，并且认为是手动构建为连续数组，编译器不知道它。将x0声明为二维阵列（例如double x0[xcell][ycell];）应该会带来更好的表现。
如果您的应用程序是混合MPI + OpenMP，那么在将x0打包/解压缩到xtemp时，可以通过使用OpenMP获得额外的提升。在这种情况下，它可能比使用派生数据类型更快，因为在大多数MPI实现中处理派生数据类型是一个串行操作。
前段时间我写了一些预处理器代码来任意分配基于指针的2D和3D数组。我这样做是为了避免访问成员所需的隐式乘法。请注意，您可以使用此方法以线性方式和维度方式访问数组成员。我希望它有所帮助：
// allocate a 2D array: 'var' is the variable it will be assigned to, 'type' is like float, double, char *, etc
// your var should be declared as type **
// array contents are calloc()ed
// you can linearly address members by &a[0][0];
#define new2DArray(var,type,xDim,yDim) \
do { \
type *arrayPtr; \
type **x; \
int i; \
type *p; \
\
arrayPtr=(type *)calloc(xDim*yDim,sizeof(type)); \
\
if(arrayPtr==NULL) \
{ \
var=NULL; \
break; \
} \
\
x=(type **)malloc(xDim*sizeof(type **)); \
\
if(x==NULL) \
{ \
free(arrayPtr); \
var=NULL; \
break; \
} \
\
for(i=0,p=arrayPtr;i<xDim;i++,p+=yDim) \
x[i]=p; \
\
var=x; \
} while(0)
#define free2DArray(array) do \
{ \
if(array!=NULL) \
{ \
if(array[0]!=NULL) \
free(array[0]); \
free(array); \
} \
} while(0)
#define free3DArray(array) do\
{ \
if(array!=NULL) \
{ \
if(array[0]!=NULL) \
free2DArray(array[0]); \
free(array); \
} \
} while(0)
// allocate a 3d array: 'var' is the variable it will be assigned to, 'type' is a valid C variable type
// your var should be declared as type ***
// array contents are calloc()ed
// you can linearly address members by &a[0][0][0];
#define new3DArray(var,type,xDim,yDim,zDim) do\
{ \
type *arrayPtr; \
type ***xy; \
int x,y; \
type *p; \
\
arrayPtr=(type *)calloc(xDim*yDim*zDim,sizeof(type)); \
if(arrayPtr==NULL) \
break; \
new2DArray(xy,type *,xDim,yDim); \
if(xy==NULL) \
{ \
free(arrayPtr); \
var=NULL; \
break; \
} \
p=arrayPtr; \
for(x=0;x<xDim;x++) \
for(y=0;y<yDim;y++,p+=zDim) \
xy[x][y]=p; \
\
var=xy; \
} while(0)