/// @file datatypes_mpi.cpp
/// @brief Primer rada sa neprekidnim i vektorskim tipom podataka.
///
/// Program nema drugi smisao izuzev pokaznog.
/// Vredi obratiti pažnju na to kako su upareni pozivi slanja i prijema.
/// @warning Program neće imati smisla za bilo koji broj procesa različit od 2.
#include <mpi.h>
#include <iostream>

/// Najveći broj redova
const int MAX_ROW_COUNT = 20;

/// Najveći broj kolona
const int MAX_COLUMN_COUNT = 25;

/// Rang za master proces
const int MASTER_RANK = 0;

/// Rang za jedini radnički proces
const int SLAVE_RANK = 1;

/// Moguće teme point-to-point komunikacije
enum Tags 
{ 
	SIMPLE, ///< Običan niz podataka tipa double
	CONTIGUOUS, ///< Izvedeni podatak tipa contiguous
	VECTOR, ///< Izvedeni podatak tipa vector
	VECTOR_AS_SIMPLE ///< Izvedeni podatak tipa vector poslat kao niz običnih podataka tipa double
};

/// Promenljiva za izvedeni tip za nizove i vrste matrice
MPI::Datatype rowType;

/// Promenljiva za izvedeni tip za kolone matrice
MPI::Datatype columnType;

int main(int argc, char *argv[])
{
	// Broj elemenata u vrsti matrice, odnosno nizu
	unsigned rowElementCount;
	// Niz za "običan" prijem podataka tipa double
	double simpleRow[MAX_ROW_COUNT] = { 0 };
	// Niz za isprobavanje slanja i prijema izvedenog tipa podatka za niz i vrstu matrice
	double sampleRow[MAX_ROW_COUNT] = { 0 };
	// Niz za isprobavanje prijema izvedenog tipa podatka za kolonu matrice
	double sampleMatrix[MAX_ROW_COUNT][MAX_COLUMN_COUNT] = { { 0 } };

	// inicijalizuj MPI
	MPI::Init(argc, argv);
	// odredi svoj poredak unutar MPI sveta (prvi je 0)
	unsigned rank = MPI::COMM_WORLD.Get_rank();
	// odredi veličinu MPI sveta
	unsigned size = MPI::COMM_WORLD.Get_size();

	// ako si "master", učitaj i pošalji svima potrebne podatke
	if (MASTER_RANK == rank)
	{
		std::cout << "Unesite neki niz, prvo broj elemenata (manji od " << MAX_ROW_COUNT << "), pa onda elementi: ";
		std::cin >> rowElementCount;
		for (unsigned i = 0; i < rowElementCount; i++)
		{
			std::cin >> sampleRow[i];
		}
	}

	MPI::COMM_WORLD.Bcast(&rowElementCount, 1, MPI::UNSIGNED, MASTER_RANK);

	// svi učestvuju u pravljenju novih tipova
	rowType = MPI::DOUBLE.Create_contiguous(rowElementCount);
	rowType.Commit();

	columnType = MPI::DOUBLE.Create_vector(rowElementCount, 1, MAX_COLUMN_COUNT);
	columnType.Commit();

	if (MASTER_RANK == rank)
	{
		// pošalji procesu sa rangom isti red 4 puta, 3 puta kao izvedeni tip i jednom kao običan niz
		MPI::COMM_WORLD.Send(sampleRow, 1, rowType, SLAVE_RANK, SIMPLE);
		MPI::COMM_WORLD.Send(sampleRow, 1, rowType, SLAVE_RANK, CONTIGUOUS);
		MPI::COMM_WORLD.Send(sampleRow, 1, rowType, SLAVE_RANK, VECTOR);
		MPI::COMM_WORLD.Send(sampleRow, rowElementCount, MPI::DOUBLE, SLAVE_RANK, VECTOR_AS_SIMPLE);
	} 
	else if (SLAVE_RANK == rank)
	{
		MPI::Status status;

		// prijem kao običan niz
		MPI::COMM_WORLD.Recv(simpleRow, rowElementCount, MPI::DOUBLE, MASTER_RANK, SIMPLE, status);

		// uparen prijem
		MPI::COMM_WORLD.Recv(sampleRow, 1, rowType, MASTER_RANK, CONTIGUOUS, status);

		// prijem kao prva kolona matrice
		MPI::COMM_WORLD.Recv(sampleMatrix[0], 1, columnType, MASTER_RANK, VECTOR, status);

		// i još jedan prijem kao treća kolona matrice
		MPI::COMM_WORLD.Recv(sampleMatrix[0]+2, 1, columnType, MASTER_RANK, VECTOR_AS_SIMPLE, status);
	}

	rowType.Free();
	columnType.Free();

	// odjava iz MPI sveta
	MPI::Finalize();	

	return 0;
}