Функции Python unittest C / Fortran MPI, приводящие к вызову функции MPI_Init после MPI_finalize

Я пишу оболочки Python для библиотеки Fortran, которая использует MPI (OpenMPI, если это необходимо). Проблема, о которой я здесь упоминаю, также возникает именно с оболочками Python для библиотек C. Я должен использовать встроенный unittestпакет Python для тестирования интерфейса Python.

У меня есть следующий MWE, который пытается найти максимальное и минимальное целое число для всех процессоров. Вот файл Fortran:

! File mpitest.F90
module mpitest
    implicit none
    include "mpif.h"
    integer nranks
    integer rank

    contains

    !--------------------------------------------------!
    subroutine pympitest_init()
        implicit none
        integer ierror
        call MPI_INIT(ierror)
        call MPI_COMM_SIZE(MPI_COMM_WORLD, nranks, ierror)
        call MPI_COMM_RANK(MPI_COMM_WORLD, rank, ierror)
    end subroutine pympitest_init

    !--------------------------------------------------!
    subroutine get_max_integer(inint, outint)
        implicit none
        integer, intent(in) :: inint
        integer, intent(out) :: outint
        integer ierror
        call mpi_allreduce(inint,outint,1,mpi_integer,mpi_max,MPI_COMM_WORLD,ierror)
    end subroutine get_max_integer

    !--------------------------------------------------!
    subroutine get_min_integer(inint, outint)
        implicit none
        integer, intent(in) :: inint
        integer, intent(out) :: outint
        integer ierror
        call mpi_allreduce(inint,outint,1,mpi_integer,mpi_min,MPI_COMM_WORLD,ierror)
    end subroutine get_min_integer

    !--------------------------------------------------!
    subroutine pympitest_final()
        integer ierror
        call mpi_finalize(ierror)
    end subroutine pympitest_final

end module mpitest

Ниже приведен файл модульного теста Python с некоторыми вещами, которые я пробовал, но не помогаю добавить в качестве комментариев:

#!/usr/bin/env python3
# Python file test_pympitest.py
from __future__ import print_function
import unittest
import numpy as np

from pympitest import mpitest as pm

#--------------------------------------------------------------------#
class Test_Fortran_MPI_functions(unittest.TestCase):
    """Unit test template for testing MPI functions."""

    #----------------------------------------------------------------#
    #def __init__(self):
    #    """Try MPI_Initialize -- Does not help."""
    #    print("Initializing MPI")
    #    pm.pympitest_init()

    #----------------------------------------------------------------#
    #def tearDown(self):
    #    """Try MPI_Finalize -- Does not help."""
    #    print("Finalizing MPI")
    #    pm.pympitest_final()

    #----------------------------------------------------------------#
    def setUp(self):
        """Initialize the unit test."""
        print("Initializing MPI")
        pm.pympitest_init()

        # We'll just test min. and max. of ranks across all PEs.
        self.inint = pm.rank

    #----------------------------------------------------------------#
    def tearDown(self):
        """Finalize the unit test."""
        print("Finalizing MPI")
        pm.pympitest_final()

    #----------------------------------------------------------------#
    #----------------------------------------------------------------#
    # Two Tests. If you comment out any one of the tests, then the
    # unit test runs fine. Keeping both uncommented thorws error
    # saying MPI_Init was called after MPI_Final, obviously since
    # the setUp and tearDown functions are called every time.
    #----------------------------------------------------------------#
    def test_get_min_integer(self):
        """Test get_min_integer function."""
        minint = pm.get_min_integer(self.inint)
        print("Minimum on processor {} = {}".format(pm.rank,minint))
        self.assertEqual(minint, 0)

    #----------------------------------------------------------------#
    def test_get_max_integer(self):
        """Test get_max_integer function."""
        maxint = pm.get_max_integer(self.inint)
        print("Maximum on processor {} = {}".format(pm.rank,maxint))
        self.assertEqual(maxint, pm.nranks-1)

#--------------------------------------------------------------------#
if __name__ == "__main__":
    unittest.main()

    # Tried the following. Does not help:
    # Calls MPI_Initialize but exits without calling MPI_Finalize.
    #print("Initializing MPI")
    #pm.pympitest_init()
    #unittest.main()
    #print("Finalizing MPI")
    #pm.pympitest_final()

Fortran код обернут в модуль Python называется , pympitestиспользуя f2py, например , так: f2py --f90exec="mpif90" -DNPY_NO_DEPRECATED_API=NPY_1_7_API_VERSION -c mpitest.F90 -m pympitest. Тест прибор работает на 4 процессорах следующим образом: mpirun -np 4 python test_pympitest.py.

Я хочу сохранить все модульные тесты MPI в одном файле Python. В различных вещах, которые я пробовал (см. Комментарии в файле Python), проблема, с которой я столкнулся, заключается в том, что MPI_Initialize и MPI_Finalize либо вызываются несколько раз за один запуск, либо вызывается только один из них, все из которых выходят с ошибка.

Как мне исправить это, чтобы модульные тесты проходили правильно?

Изменить (дополнение): Помещение функций тестирования в отдельные Test_...(unittest.TestCase)классы в одном файле Python также не помогает. Разделение модульных тестов MPI на разные файлы и попытки python -m unittest discoverне работают, что неудобно. Тестирование одной обернутой функции MPI для каждого файла Python и индивидуальный запуск каждого файла Python будет работать, но этого я бы предпочел избежать.

Эти setUp()и tearDown()Методы unittest.TestCaseобеспечения в-тест-метод установки и демонтажа. Следует ожидать, что первый выполняется перед каждым методом тестирования, а второй - после каждого.

Кажется, вместо этого вы хотите, чтобы они выполнялись один раз для всей коллекции тестовых методов в классе. Для этого вам нужны setUpClass () и tearDownClass () . В качестве альтернативы, если вы определяете несколько тестовых классов, вы можете предпочесть setUpModule()и tearDownModule().

В качестве альтернативы вы можете создать unittest.TestSuiteподкласс, с помощью которого будут запускаться ваши тесты, и переопределить его run()метод, чтобы выполнить единовременную настройку и демонтаж.