src/ParaMEDMEM_Swig/ParaMEDMEMCommon.i

   1 // Copyright (C) 2017-2022  CEA/DEN, EDF R&D
   2 //
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   7 //
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   9 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  11 // Lesser General Public License for more details.
  12 //
  13 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  14 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  15 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  16 //
  17 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  18 //
  19
  20 %include std_set.i
  21
  22 %template() std::set<int>;
  23
  24 %{
  25 #include "CommInterface.hxx"
  26 #include "ProcessorGroup.hxx"
  27 #include "Topology.hxx"
  28 #include "MPIProcessorGroup.hxx"
  29 #include "DEC.hxx"
  30 #include "InterpKernelDEC.hxx"
  31 #include "NonCoincidentDEC.hxx"
  32 #include "StructuredCoincidentDEC.hxx"
  33 #include "OverlapDEC.hxx"
  34 #include "ParaMESH.hxx"
  35 #include "ParaFIELD.hxx"
  36 #include "ICoCoMEDDoubleField.hxx"
  37 #include "ICoCoMEDIntField.hxx"
  38 #include "ComponentTopology.hxx"
  39 #include "ParaUMesh.hxx"
  40 #include "ParaSkyLineArray.hxx"
  41 #include "ParaDataArray.hxx"
  42
  43 using namespace INTERP_KERNEL;
  44 using namespace MEDCoupling;
  45 using namespace ICoCo;
  46 %}
  47
  48 %include "InterpolationOptions.hxx"
  49 %include "ProcessorGroup.hxx"
  50 %include "DECOptions.hxx"
  51 %include "ParaMESH.hxx"
  52 %include "ParaFIELD.hxx"
  53 %include "MPIProcessorGroup.hxx"
  54 %include "ComponentTopology.hxx"
  55 %include "DEC.hxx"
  56 %include "DisjointDEC.hxx"
  57 %include "StructuredCoincidentDEC.hxx"
  58
  59 %newobject MEDCoupling::ParaUMesh::New;
  60 %newobject MEDCoupling::ParaUMesh::getMesh;
  61 %newobject MEDCoupling::ParaUMesh::getGlobalCellIds;
  62 %newobject MEDCoupling::ParaUMesh::getGlobalNodeIds;
  63 %newobject MEDCoupling::ParaUMesh::getCellIdsLyingOnNodes;
  64 %newobject MEDCoupling::ParaUMesh::redistributeCells;
  65 %newobject MEDCoupling::ParaUMesh::redistributeCellField;
  66 %newobject MEDCoupling::ParaUMesh::redistributeNodeField;
  67 %newobject MEDCoupling::ParaDataArrayInt32::New;
  68 %newobject MEDCoupling::ParaDataArrayInt32::buildComplement;
  69 %newobject MEDCoupling::ParaDataArrayInt64::New;
  70 %newobject MEDCoupling::ParaDataArrayInt64::buildComplement;
  71 %newobject MEDCoupling::ParaSkyLineArray::New;
  72 %newobject MEDCoupling::ParaSkyLineArray::equiRedistribute;
  73 %newobject MEDCoupling::ParaSkyLineArray::getSkyLineArray;
  74 %newobject MEDCoupling::ParaSkyLineArray::getGlobalIdsArray;
  75
  76 %newobject MEDCoupling::InterpKernelDEC::_NewWithPG_internal;
  77 %newobject MEDCoupling::InterpKernelDEC::_NewWithComm_internal;
  78 %newobject MEDCoupling::OverlapDEC::_NewWithComm_internal;
  79
  80 %feature("unref") ParaSkyLineArray "$this->decrRef();"
  81 %feature("unref") ParaUMesh "$this->decrRef();"
  82 %feature("unref") ParaDataArrayInt32 "$this->decrRef();"
  83 %feature("unref") ParaDataArrayInt64 "$this->decrRef();"
  84
  85 %nodefaultctor;
  86
  87 namespace MEDCoupling
  88 {
  89   class CommInterface
  90   {
  91   public:
  92     CommInterface();
  93     virtual ~CommInterface();
  94     int worldSize() const;
  95     int commSize(MPI_Comm comm, int* size) const;
  96     int commRank(MPI_Comm comm, int* rank) const;
  97     int commGroup(MPI_Comm comm, MPI_Group* group) const;
  98     int groupIncl(MPI_Group group, int size, int* ranks, MPI_Group* group_output) const;
  99     int commCreate(MPI_Comm comm, MPI_Group group, MPI_Comm* comm_output) const;
 100     int groupFree(MPI_Group* group) const;
 101     int commFree(MPI_Comm* comm) const;
 102
 103     int send(void* buffer, int count, MPI_Datatype datatype, int target, int tag, MPI_Comm comm) const;
 104     int recv(void* buffer, int count, MPI_Datatype datatype, int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status) const;
 105     int sendRecv(void* sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
 106                  int dest, int sendtag, void* recvbuf, int recvcount,
 107                  MPI_Datatype recvtype, int source, int recvtag, MPI_Comm comm,
 108                  MPI_Status* status);
 109
 110     int Isend(void* buffer, int count, MPI_Datatype datatype, int target,
 111               int tag, MPI_Comm comm, MPI_Request *request) const;
 112     int Irecv(void* buffer, int count, MPI_Datatype datatype, int source,
 113               int tag, MPI_Comm comm, MPI_Request* request) const;
 114
 115     int wait(MPI_Request *request, MPI_Status *status) const;
 116     int test(MPI_Request *request, int *flag, MPI_Status *status) const;
 117     int requestFree(MPI_Request *request) const;
 118     int waitany(int count, MPI_Request *array_of_requests, int *index, MPI_Status *status) const;
 119     int testany(int count, MPI_Request *array_of_requests, int *index, int *flag, MPI_Status *status) const;
 120     int waitall(int count, MPI_Request *array_of_requests, MPI_Status *array_of_status) const { return MPI_Waitall(count, array_of_requests, array_of_status); }
 121     int testall(int count, MPI_Request *array_of_requests, int *flag, MPI_Status *array_of_status) const;
 122     int waitsome(int incount, MPI_Request *array_of_requests,int *outcount, int *array_of_indices, MPI_Status *array_of_status) const;
 123     int testsome(int incount, MPI_Request *array_of_requests, int *outcount,
 124                  int *array_of_indices, MPI_Status *array_of_status) const;
 125     int probe(int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status *status) const;
 126     int Iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int *flag, MPI_Status *status) const;
 127     int cancel(MPI_Request *request) const;
 128     int testCancelled(MPI_Status *status, int *flag) const;
 129     int barrier(MPI_Comm comm) const;
 130     int errorString(int errorcode, char *string, int *resultlen) const;
 131     int getCount(MPI_Status *status, MPI_Datatype datatype, int *count) const;
 132
 133     int broadcast(void* buffer, int count, MPI_Datatype datatype, int root, MPI_Comm comm) const;
 134     int allGather(void* sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
 135                   void* recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
 136                   MPI_Comm comm) const;
 137     int allToAll(void* sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype,
 138                  void* recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype,
 139                  MPI_Comm comm) const;
 140     int allToAllV(void* sendbuf, int* sendcounts, int* senddispls,
 141                   MPI_Datatype sendtype, void* recvbuf, int* recvcounts,
 142                   int* recvdispls, MPI_Datatype recvtype,
 143                   MPI_Comm comm) const;
 144
 145     int reduce(void* sendbuf, void* recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root, MPI_Comm comm) const;
 146     int allReduce(void* sendbuf, void* recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, MPI_Comm comm) const;
 147     %extend
 148     {
 149       PyObject *allGatherArrays(const DataArrayIdType *array) const
 150       {
 151         std::vector< MCAuto<DataArrayIdType> > ret;
 152         self->allGatherArrays(MPI_COMM_WORLD,array,ret);
 153         return convertFromVectorAutoObjToPyObj<DataArrayIdType>(ret,SWIGTITraits<mcIdType>::TI);
 154       }
 155
 156       PyObject *allToAllArrays(PyObject *arrays) const
 157       {
 158         std::vector< DataArrayIdType * > arraysIn;
 159         std::vector< MCAuto<DataArrayIdType> > arrayOut;
 160         convertFromPyObjVectorOfObj<MEDCoupling::DataArrayIdType*>(arrays,SWIGTITraits<mcIdType>::TI,"DataArrayIdType",arraysIn);
 161         std::vector< MCAuto<DataArrayIdType> > arraysIn2(FromVecToVecAuto<DataArrayIdType>(arraysIn));
 162         self->allToAllArrays(MPI_COMM_WORLD,arraysIn2,arrayOut);
 163         return convertFromVectorAutoObjToPyObj<DataArrayIdType>(arrayOut,SWIGTITraits<mcIdType>::TI);
 164       }
 165     }
 166   };
 167
 168   class ParaUMesh : public RefCountObject
 169   {
 170   public:
 171     static ParaUMesh *New(MEDCouplingUMesh *mesh, DataArrayIdType *globalCellIds, DataArrayIdType *globalNodeIds);
 172     ParaUMesh *redistributeCells(const DataArrayIdType *globalCellIds) const;
 173     DataArrayIdType *redistributeCellField(const DataArrayIdType *globalCellIds, const DataArrayIdType *fieldValueToRed) const;
 174     DataArrayDouble *redistributeCellField(const DataArrayIdType *globalCellIds, const DataArrayDouble *fieldValueToRed) const;
 175     DataArrayIdType *redistributeNodeField(const DataArrayIdType *globalCellIds, const DataArrayIdType *fieldValueToRed) const;
 176     DataArrayDouble *redistributeNodeField(const DataArrayIdType *globalCellIds, const DataArrayDouble *fieldValueToRed) const;
 177     %extend
 178     {
 179       ParaUMesh(MEDCouplingUMesh *mesh, DataArrayIdType *globalCellIds, DataArrayIdType *globalNodeIds)
 180       {
 181         return ParaUMesh::New(mesh,globalCellIds,globalNodeIds);
 182       }
 183
 184       MEDCouplingUMesh *getMesh()
 185       {
 186         MEDCouplingUMesh *ret(self->getMesh());
 187         if(ret) ret->incrRef();
 188         return ret;
 189       }
 190
 191       DataArrayIdType *getGlobalCellIds()
 192       {
 193         DataArrayIdType *ret(self->getGlobalCellIds());
 194         if(ret) ret->incrRef();
 195         return ret;
 196       }
 197
 198       DataArrayIdType *getGlobalNodeIds()
 199       {
 200         DataArrayIdType *ret(self->getGlobalNodeIds());
 201         if(ret) ret->incrRef();
 202         return ret;
 203       }
 204
 205       DataArrayIdType *getCellIdsLyingOnNodes(const DataArrayIdType *globalNodeIds, bool fullyIn) const
 206       {
 207         MCAuto<DataArrayIdType> ret(self->getCellIdsLyingOnNodes(globalNodeIds,fullyIn));
 208         return ret.retn();
 209       }
 210     }
 211   };
 212
 213   class ParaDataArray : public RefCountObject
 214   {
 215   };
 216
 217   class ParaDataArrayInt32 : public ParaDataArray
 218   {
 219   public:
 220     static ParaDataArrayInt32 *New(DataArrayInt32 *seqDa);
 221     DataArrayIdType *buildComplement(int nbOfElems) const;
 222     %extend
 223     {
 224       ParaDataArrayInt32(DataArrayInt32 *seqDa)
 225       {
 226         return ParaDataArrayInt32::New(seqDa);
 227       }
 228     }
 229   };
 230
 231   class ParaDataArrayInt64 : public ParaDataArray
 232   {
 233   public:
 234     static ParaDataArrayInt64 *New(DataArrayInt64 *seqDa);
 235     DataArrayIdType *buildComplement(long nbOfElems) const;
 236     %extend
 237     {
 238       ParaDataArrayInt64(DataArrayInt64 *seqDa)
 239       {
 240         return ParaDataArrayInt64::New(seqDa);
 241       }
 242     }
 243   };
 244
 245   class ParaSkyLineArray : public RefCountObject
 246   {
 247   public:
 248     static ParaSkyLineArray *New(MEDCouplingSkyLineArray *ska, DataArrayIdType *globalIds);
 249     %extend
 250     {
 251       ParaSkyLineArray(MEDCouplingSkyLineArray *ska, DataArrayIdType *globalIds)
 252       {
 253         return ParaSkyLineArray::New(ska,globalIds);
 254       }
 255
 256       ParaSkyLineArray *equiRedistribute(mcIdType nbOfEntities) const
 257       {
 258         MCAuto<ParaSkyLineArray> ret(self->equiRedistribute(nbOfEntities));
 259         return ret.retn();
 260       }
 261
 262       MEDCouplingSkyLineArray *getSkyLineArray() const
 263       {
 264         MEDCouplingSkyLineArray *ret(self->getSkyLineArray());
 265         if(ret)
 266           ret->incrRef();
 267         return ret;
 268       }
 269
 270       DataArrayIdType *getGlobalIdsArray() const
 271       {
 272         DataArrayIdType *ret(self->getGlobalIdsArray());
 273         if(ret)
 274           ret->incrRef();
 275         return ret;
 276       }
 277     }
 278   };
 279
 280   /* This object can be used only if MED_ENABLE_FVM is defined*/
 281   #ifdef MED_ENABLE_FVM
 282   class NonCoincidentDEC : public DEC
 283   {
 284   public:
 285     NonCoincidentDEC(ProcessorGroup& source, ProcessorGroup& target);
 286   };
 287   #endif
 288
 289   class InterpKernelDEC : public DisjointDEC, public INTERP_KERNEL::InterpolationOptions
 290   {
 291     public:
 292       InterpKernelDEC();
 293       InterpKernelDEC(ProcessorGroup& source_group, ProcessorGroup& target_group);
 294       InterpKernelDEC(const std::set<int>& src_ids, const std::set<int>& trg_ids); // hide last optional parameter!
 295       virtual ~InterpKernelDEC();
 296       void release();
 297
 298       void synchronize();
 299       void recvData();
 300       void recvData(double time);
 301       void sendData();
 302       void sendData(double time , double deltatime);
 303       void prepareSourceDE();
 304       void prepareTargetDE();
 305
 306       %extend {
 307         // Provides a direct ctor for which the communicator can be passed with "MPI._addressof(the_com)":
 308         InterpKernelDEC(const std::set<int>& src_ids, const std::set<int>& trg_ids, long long comm_ptr)
 309         {
 310             return new InterpKernelDEC(src_ids, trg_ids, *((MPI_Comm*)comm_ptr));
 311         }
 312
 313         // This one should really not be called directly by the user since it still has an interface with a pointer to MPI_Comm
 314         // which Swig doesn't handle nicely.
 315         // It is just here to provide a constructor taking a **pointer** to a comm - See pythoncode below.
 316         static InterpKernelDEC* _NewWithPG_internal(ProcessorGroup& source_group, ProcessorGroup& target_group)
 317         {
 318           return new InterpKernelDEC(source_group,target_group);
 319         }
 320
 321         static InterpKernelDEC* _NewWithComm_internal(const std::set<int>& src_ids, const std::set<int>& trg_ids, long long another_comm)
 322         {
 323           return new InterpKernelDEC(src_ids,trg_ids, *(MPI_Comm*)another_comm); // I know, ugly cast ...
 324         }
 325       }
 326   };
 327
 328   class OverlapDEC : public DEC, public INTERP_KERNEL::InterpolationOptions
 329   {
 330       public:
 331         OverlapDEC(const std::set<int>& procIds);  // hide optional param comm
 332         virtual ~OverlapDEC();
 333         void release();
 334
 335         void sendRecvData(bool way=true);
 336         void sendData();
 337         void recvData();
 338         void synchronize();
 339         void attachSourceLocalField(ParaFIELD *field, bool ownPt=false);
 340         void attachTargetLocalField(ParaFIELD *field, bool ownPt=false);
 341         void attachSourceLocalField(MEDCouplingFieldDouble *field);
 342         void attachTargetLocalField(MEDCouplingFieldDouble *field);
 343         void attachSourceLocalField(ICoCo::MEDDoubleField *field);
 344         void attachTargetLocalField(ICoCo::MEDDoubleField *field);
 345         ProcessorGroup *getGroup();
 346         bool isInGroup() const;
 347
 348         void setDefaultValue(double val);
 349         void setWorkSharingAlgo(int method);
 350
 351         void debugPrintWorkSharing(std::ostream & ostr) const;
 352
 353         %extend {
 354           OverlapDEC(const std::set<int>& ids, long long comm_ptr)
 355           {
 356              return new OverlapDEC(ids, *((MPI_Comm*)comm_ptr));
 357           }
 358
 359           // This one should really not be called directly by the user since it still has an interface with a pointer to MPI_Comm
 360           // which Swig doesn't handle nicely.
 361           // It is just here to provide a constructor taking a **pointer** to a comm - See pythoncode below.
 362           static OverlapDEC* _NewWithComm_internal(const std::set<int>& ids, long long another_comm)
 363           {
 364             return new OverlapDEC(ids, *(MPI_Comm*)another_comm); // I know, ugly cast ...
 365           }
 366         }
 367    };
 368
 369 } // end namespace MEDCoupling
 370
 371 %extend MEDCoupling::ParaMESH
 372 {
 373   PyObject *getGlobalNumberingCell2() const
 374   {
 375     const mcIdType *tmp=self->getGlobalNumberingCell();
 376     mcIdType size=self->getCellMesh()->getNumberOfCells();
 377     PyObject *ret=PyList_New(size);
 378     for(mcIdType i=0;i<size;i++)
 379       PyList_SetItem(ret,i,PyInt_FromLong(tmp[i]));
 380     return ret;
 381   }
 382
 383   PyObject *getGlobalNumberingFace2() const
 384   {
 385     const mcIdType *tmp=self->getGlobalNumberingFace();
 386     mcIdType size=self->getFaceMesh()->getNumberOfCells();
 387     PyObject *ret=PyList_New(size);
 388     for(mcIdType i=0;i<size;i++)
 389       PyList_SetItem(ret,i,PyInt_FromLong(tmp[i]));
 390     return ret;
 391   }
 392
 393   PyObject *getGlobalNumberingNode2() const
 394   {
 395     const mcIdType *tmp=self->getGlobalNumberingNode();
 396     mcIdType size=self->getCellMesh()->getNumberOfNodes();
 397     PyObject *ret=PyList_New(size);
 398     for(mcIdType i=0;i<size;i++)
 399       PyList_SetItem(ret,i,PyInt_FromLong(tmp[i]));
 400     return ret;
 401   }
 402 }
 403
 404 %pythoncode %{
 405 if MEDCouplingUse64BitIDs():
 406   ParaDataArrayInt = ParaDataArrayInt64
 407 else:
 408   ParaDataArrayInt = ParaDataArrayInt32
 409 %}
 410
 411 %pythoncode %{
 412
 413 # And here we use mpi4py ability to provide its internal (C++) pointer to the communicator:
 414 # NB: doing a proper typemap from MPI_Comm from Python to C++ requires the inclusion of mpi4py headers and .i file ... an extra dependency ...
 415 def _IKDEC_WithComm_internal(src_procs, tgt_procs, mpicomm=None):
 416     from mpi4py import MPI
 417     # Check iterable:
 418     try:
 419         s, t = [el for el in src_procs], [el for el in tgt_procs]
 420     except:
 421         s, t = None, None
 422     msg =  "InterpKernelDEC: invalid type in ctor arguments! Possible signatures are:\n"
 423     msg += "   - InterpKernelDEC(ProcessorGroup, ProcessorGroup)\n"
 424     msg += "   - InterpKernelDEC(<iterable>, <iterable>)\n"
 425     msg += "   - InterpKernelDEC(<iterable>, <iterable>, MPI_Comm*) : WARNING here the address of the communicator should be passed with MPI._addressof(the_com)\n"
 426     msg += "   - InterpKernelDEC.New(ProcessorGroup, ProcessorGroup)\n"
 427     msg += "   - InterpKernelDEC.New(<iterable>, <iterable>)\n"
 428     msg += "   - InterpKernelDEC.New(<iterable>, <iterable>, MPI_Comm)\n"
 429     if mpicomm is None:
 430         if isinstance(src_procs, ProcessorGroup) and isinstance(tgt_procs, ProcessorGroup):
 431             return InterpKernelDEC._NewWithPG_internal(src_procs, tgt_procs)
 432         elif not s is None:  # iterable
 433             return InterpKernelDEC._NewWithComm_internal(s, t, MPI._addressof(MPI.COMM_WORLD))
 434         else:
 435             raise InterpKernelException(msg)
 436     else:
 437         if s is None: raise InterpKernelException(msg)  # must be iterable
 438         return InterpKernelDEC._NewWithComm_internal(s, t, MPI._addressof(mpicomm))
 439
 440 def _ODEC_WithComm_internal(procs, mpicomm=None):
 441     from mpi4py import MPI
 442     # Check iterable:
 443     try:
 444         g = [el for el in procs]
 445     except:
 446         msg =  "OverlapDEC: invalid type in ctor arguments! Possible signatures are:\n"
 447         msg += "   - OverlapDEC.New(<iterable>)\n"
 448         msg += "   - OverlapDEC.New(<iterable>, MPI_Comm)\n"
 449         msg += "   - OverlapDEC(<iterable>)\n"
 450         msg += "   - OverlapDEC(<iterable>, MPI_Comm*) : WARNING here the address of the communicator should be passed with MPI._addressof(the_com)\n"
 451         raise InterpKernelException(msg)
 452     if mpicomm is None:
 453         return OverlapDEC(g)
 454     else:
 455         return OverlapDEC._NewWithComm_internal(g, MPI._addressof(mpicomm))
 456
 457 InterpKernelDEC.New = _IKDEC_WithComm_internal
 458 OverlapDEC.New = _ODEC_WithComm_internal
 459
 460 %}