Chombo 是由 Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) 的 Applied Numerical Algorithms Group (ANAG) 开发的一套用于求解偏微分方程（PDE）的 C++ 软件框架，尤其擅长处理结构化网格（structured grids）上的问题。Chombo 支持 自适应网格细化（AMR, Adaptive Mesh Refinement），同时也支持静态嵌套网格（static nested grids）或固定层级网格（non-AMR）场景。

尽管 GitHub 仓库 applied-numerical-algorithms-group-lbnl/Chombo_3.2 页面信息有限（如无 README、无 Release），但根据 Chombo 官方历史文档（如 LBNL 官网及配套文档），我们可以整理出其核心概念、架构、基本使用方法与示例代码。

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一、Chombo 核心概念

1. Box / BoxArray

• Box 表示一个矩形区域（多维整数区间），如 Box(IntVect(0,0), IntVect(63,63)) 表示 64×64 的二维区域。
• BoxArray 是 Box 的集合，用于描述整个计算域的分块。

2. LevelData / FArrayBox

• FArrayBox 是定义在单个 Box 上的多分量浮点数组（类似多维数组）。
• LevelData<FArrayBox> 是定义在 BoxArray 上的数据容器，通常代表某一层网格（Level）上的物理场（如密度、速度等）。

3. DisjointBoxLayout

• 描述一组互不重叠的 Box，通常搭配 LevelData 使用，用于并行分布（通过 MPI）。

4. AMRLevel / AMR

• 在 AMR 模式下，AMRLevel 表示一个层级，AMR 类负责时间推进与层级管理。
• 在静态网格（非 AMR）模式下，通常只需使用 LevelData 和 DisjointBoxLayout，无需 AMR 驱动器。

5. Ghost Cells

• Chombo 支持“幽灵单元”（ghost cells），用于在相邻 Box 之间交换边界数据（通过 exchange() 或 fillGhost()）。

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二、Chombo 典型使用场景：静态嵌套网格（非 AMR）

你提到关注静态细分网格（即固定多层嵌套网格，不进行动态细化/粗化），这种模式常用于多尺度模拟或固定区域局部加密。

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三、最小可运行示例（静态网格，2D）

以下是一个简化的 Chombo 示例，演示如何：

• 定义计算域
• 创建 DisjointBoxLayout
• 构建 LevelData<FArrayBox>
• 执行简单初始化与通信

假设你已成功编译 Chombo 库（需先构建 HDF5、pFUnit 等依赖）

#include "Box.H"
#include "BoxArray.H"
#include "DisjointBoxLayout.H"
#include "LevelData.H"
#include "FArrayBox.H"
#include "BRMeshRefine.H"
#include "LoadBalance.H"
#include "SPMD.H" // for MPI

#include <iostream>

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
    // 初始化 MPI 和 Chombo
    CH_TIMERS("example");
    CH_TIMER("main", t_main);
    CH_START(t_main);

    // 假设 2D，全局域 [0, 255] x [0, 255]
    IntVect domLo(0, 0);
    IntVect domHi(255, 255);
    Box domain(domLo, domHi);

    // 将域划分为若干 Box（例如 4x4 = 16 块）
    int numBlocks[2] = {4, 4};
    IntVect boxSize = (domHi - domLo + 1) / IntVect(numBlocks[0], numBlocks[1]);
    BoxArray ba;
    for (int i = 0; i < numBlocks[0]; ++i) {
        for (int j = 0; j < numBlocks[1]; ++j) {
            IntVect lo = domLo + IntVect(i, j) * boxSize;
            IntVect hi = lo + boxSize - 1;
            ba.push_back(Box(lo, hi));
        }
    }

    // 负载均衡（生成 DisjointBoxLayout）
    Vector<int> procAssign;
    LoadBalance(procAssign, ba);
    DisjointBoxLayout dbl(ba, procAssign, domain);

    // 创建 LevelData：2 个分量，2 层 ghost cell
    int nComp = 2;
    int ghost = 2;
    LevelData<FArrayBox> data(dbl, nComp, ghost);

    // 初始化：每个 FArrayBox 设为局部坐标 + 进程号
    DataIterator dit = data.dataIterator();
    for (dit.reset(); dit.ok(); ++dit) {
        FArrayBox& fab = data[dit()];
        const Box& b = fab.box();
        fab.setVal(0.0);
        for (BoxIterator bit(b); bit.ok(); ++bit) {
            IntVect iv = bit();
            double val = iv[0] + iv[1] + procID(); // 示例值
            fab(iv, 0) = val;
            fab(iv, 1) = val * val;
        }
    }

    // 填充 ghost cells
    data.exchange();

    // 简单输出（仅 rank 0）
    if (procID() == 0) {
        cout << "Chombo static grid example completed." << endl;
    }

    CH_STOP(t_main);
    return 0;
}

编译说明（Makefile 简化示意）：

CHOMBO_HOME = /path/to/chombo
INCLUDES = -I$(CHOMBO_HOME)/lib/include
LIBS = -L$(CHOMBO_HOME)/lib -lchombo -lhdf5 -lmpi

example: example.cpp
    mpicxx $(INCLUDES) -o $@ $< $(LIBS)

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四、关键特点总结

特性	说明
结构化网格	仅支持矩形块（Box），不支持非结构网格
AMR 支持	强大，但也可完全关闭用于静态网格
并行能力	基于 MPI + domain decomposition
数据布局	LevelData<FArrayBox> 是核心容器
I/O	支持 HDF5 格式输出（通过 WritePlotFile）
语言	C++（模板-heavy，需熟悉 RAII 和句柄模式）

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五、学习资源建议

尽管 GitHub 仓库信息有限，但你可以：

1. 查阅 LBNL 官方 Chombo 文档（如 chombo.pdf）——通常随源码发布
2. 编译 Chombo 源码后查看 examples/ 目录（如 EBAMRGodunov, Poisson, HeatEquation）
3. 关注 Chombo_3.2 源码中的 lib/src 和 lib/test 目录

若你希望我提供特定功能（如泊松方程求解、多层静态嵌套、HDF5 输出等）的完整示例，请具体说明。