#include "mpi.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <conio.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include <time.h>
#include <cstdio>
#include <iostream>

int main(int argc, char* argv[])
{
    int porog = 1000000;
    using namespace std;
    setlocale(LC_ALL, "Russian");
    int *chisla, *chisla_buf;
    int myrank, size;
    int num_proc;
    int TAG=0;
    double startwtime, endwtime;
    FILE *prchisla;
    MPI_Status status;
    int fl;
    int diapason, ost, start, end;
    int i, j, flag;
    int buf, kol;
    MPI_Init(&argc, &argv); // Инициализируем работу программы MPI
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &myrank);
    // Определяем общее число процессов
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
    if (myrank == 0) // Если это главный процесс, то
    {
        fopen_s(&prchisla, "result.txt", "w");
        startwtime = MPI_Wtime();
        diapason = porog / size;
        ost = porog - diapason*size;
        // Главный процесс посылает всем остальным процессам диапазон анализа
        MPI_Bcast(&diapason, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
        MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
        // Ожидаем пока все процессы получат данные
        start = (size - 1)*diapason + 2;
        end = (size*diapason) + ost;
        chisla = (int*)malloc((diapason + ost) * sizeof(int));
        chisla_buf = (int*)malloc(diapason * sizeof(int));
        for (i = 0; i < (diapason + ost); i++)
            chisla[i] = 0;
        for (i = 0; i < diapason; i++)
            chisla_buf[i] = 0;
        kol = 0;
        if (start == 2)
        {
            chisla[kol] = 2;
            kol++;
            start = start + 1;
        }
        for (i = start; i <= end; i++)
        {
            j = 1;
            flag = 1;
            do
            {
                j++;
                if (i % j == 0)
                    flag = 0;
            } while ((j < sqrt(i) + 1) && (flag == 1));
            if (flag == 1)
            {
                chisla[kol] = i;
                kol++;
            }
        }
        if (size > 1)
        {
            for (j = 1; j < size; j++)
            {
                // то принимаем данные от каждого из них
                num_proc = j;
                MPI_Recv(chisla_buf, diapason, MPI_INT, num_proc,
                    TAG, MPI_COMM_WORLD, &status);
                i = 0;
                while ((i < diapason) && (chisla_buf[i] != 0))
                {
                    if (chisla_buf[i] != 0)
                    {
                        fprintf(prchisla, "%d \n", chisla_buf[i]);
                        fflush(prchisla);
                    }
                    i++;
                }
            }
        }
        i = 0;
        while ((i < (diapason + ost)) && (chisla[i] != 0))
        {
            if (chisla[i] != 0)
            {
                fprintf(prchisla, "%d \n", chisla[i]);
            }
            i++;
        }
        MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
        endwtime = MPI_Wtime();
        printf("\ntime = %f\n", endwtime - startwtime);
        printf("\nEnd of analys!\n");
        free(chisla);
        free(chisla_buf);
        fclose(prchisla);
    }

    else
    {
        MPI_Bcast(&diapason, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
        printf("\nProccess %d get data from main process, diapazon = %d\n", myrank, diapason);
        MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
        start = (myrank - 1) * diapason + 2;
        end = (myrank*diapason) + 1;
        chisla = (int *)malloc(diapason * sizeof(int));
        for (i = 0; i < (diapason); i++)
            chisla[i] = 0;
        kol = 0;
        if (start == 2)
        {
            chisla[kol] = 2;
            kol++;
            start++;
        }
        for (i = start; i <= end; i++)
        {
            j = 1;
            flag = 1;
            do
            {
                j++;
                if (i % j == 0)
                    flag = 0;
            } while ((j < sqrt(i) + 1) && (flag == 1));
            if (flag == 1)
            {
                chisla[kol] = i;
                kol++;
            }
        }
        MPI_Send(chisla, diapason, MPI_INT, 0, TAG, MPI_COMM_WORLD);
        MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
    }
    MPI_Finalize(); // Завершаем работу программы MPI
    return 0;
}