#include "pch.h"
#include <mpi.h>
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <math.h>

#define MPI_ROOT_PROC (0) // id управл¤ющего узла
//#define LAB_DEBUG


const float interval_a = 0.1; // нижн¤¤ граница интервала
const float interval_b = 0.5; // верхн¤¤ граница интервала
const int cycle_count = 100; // количество циклов вычислени¤ дл¤ получени¤ результатов

using namespace std;

float function(float x) {
	return fabs(cos(x));
}

int main(int argc, char *argv[]) {
	char host_name[MPI_MAX_PROCESSOR_NAME]; // название хоста, на котором выполн¤ет процесс
	int host_name_lenght = 0; // длина названи¤ хоста
	int group_size = 0; // размер группы (кол-во процессов в этой группе)
	int cur_id = MPI_PROC_NULL; // id текущего процесса

	MPI_Init(&argc, &argv); // инициализируем mpi-программу
	MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &group_size); // получаем количество процессов в группе
	MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &cur_id); // получаем индекс текущего процесса
	MPI_Get_processor_name(host_name, &host_name_lenght); // получаем им¤ текущего хоста

	if (cur_id == MPI_PROC_NULL) { // если id текущего процесса неопределн выходим
		std::cout << host_name << " not initialized. Process id is MPI_PROC_NULL\n";
		MPI_Finalize();
		return 0;
	}
	else {
		std::cout << "Process id: " << cur_id << ". Host name: " << host_name << "\n";
#ifdef LAB_DEBUG
		std::cout << "Group size: " << group_size << "\n";
#endif
	}

	int task_size = 100; // начальный размер задачи
	for (int i = 0; i < 5; ++i) {
		float global_result = 0; // глобальный результат дл¤ всех процессов (к нему обращаемс¤ только из управл¤ющего узла)
		MPI_Bcast(&task_size, 1, MPI_INT, MPI_ROOT_PROC, MPI_COMM_WORLD); // делаем шир. вещ. сообщение всем процессам
		int local_task_size = (float)task_size / group_size; // вычисл¤ем локальный размер задачи
		int task_start = cur_id * local_task_size;
		int task_end = (cur_id + 1)*local_task_size;
		float local_result = 0; // локальный результат дл¤ текущего процесса
		float step = (interval_b - interval_a) / task_size;
#ifdef LAB_DEBUG
		std::cout << "Process id: " << cur_id << " start = " << task_start << " end = " << task_end << "\n";
#endif
		double start_time = MPI_Wtime();
		for (int cycle_ind = 0; cycle_ind < cycle_count; ++cycle_ind) {
			for (int i = task_start; i < task_end; ++i) {
				local_result += function(i * step)*step;
			}
		}
		double end_time = MPI_Wtime();
		double total_time = (end_time - start_time) / cycle_count * 1000000;
#ifdef LAB_DEBUG
		std::cout << "Reduce local result from process id: " << cur_id << "\n";
#endif
		MPI_Reduce(&local_result, &global_result, 1, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, MPI_ROOT_PROC, MPI_COMM_WORLD);

		if (cur_id == MPI_ROOT_PROC) {

			std::cout << "For task size: " << task_size << " result is " << global_result << ". Time is " << total_time;

			if (total_time < 100) printf(" %3.2f\n", total_time);
			else printf(" %d\n", (int)total_time);

		}
		task_size *= 10;
	}
	MPI_Finalize();
	std::cout << "Thank you for wating. This program finished";
	return 0;
}