SIMD library

Incorporado en ISO C++ La funcionalidad descrita en esta página fue incorporada al estándar principal de ISO C++ a partir de 11/2024; consulte los tipos de datos paralelos (SIMD) (desde C++26)

La biblioteca SIMD proporciona tipos portátiles para declarar explícitamente el paralelismo de datos y estructurar datos para un acceso SIMD más eficiente.

Un objeto de tipo simd<T> se comporta de manera análoga a objetos de tipo T . Pero mientras T almacena y manipula un valor, simd<T> almacena y manipula múltiples valores (llamados width pero identificados como size para consistencia con el resto de la biblioteca estándar; cf. simd_size ).

Cada operador y operación en simd<T> actúa elemento por elemento (excepto las operaciones horizontales , que están claramente marcadas como tales). Esta regla simple expresa paralelismo de datos y será utilizada por el compilador para generar instrucciones SIMD y/o flujos de ejecución independientes.

El ancho de los tipos simd<T> y native_simd<T> está determinado por la implementación en tiempo de compilación. En contraste, el ancho del tipo fixed_size_simd<T, N> está fijado por el desarrollador a un tamaño específico.

Un patrón recomendado para usar una combinación de diferentes tipos SIMD con alta eficiencia utiliza native_simd y rebind_simd :

#include <experimental/simd>
namespace stdx = std::experimental;
using floatv  = stdx::native_simd<float>;
using doublev = stdx::rebind_simd_t<double, floatv>;
using intv    = stdx::rebind_simd_t<int, floatv>;

Esto asegura que el conjunto de tipos tenga el mismo ancho y por lo tanto puedan ser convertidos entre sí. Una conversión con ancho no coincidente no está definida porque podría eliminar valores o tener que inventar valores. Para operaciones de cambio de tamaño, la biblioteca SIMD proporciona las funciones split y concat .

Clases principales

Etiquetas ABI

Etiquetas de alineación

Expresión Where

Conversiones de Tipo

Algoritmos

Reducción

Reducción de máscara

Rasgos

Funciones matemáticas

Todas las funciones en <cmath> , excepto las funciones matemáticas especiales, están sobrecargadas para simd .

Ejemplo

#include <experimental/simd>
#include <iostream>
#include <string_view>
namespace stdx = std::experimental;
void println(std::string_view name, auto const& a)
{
    std::cout << name << ": ";
    for (std::size_t i{}; i != std::size(a); ++i)
        std::cout << a[i] << ' ';
    std::cout << '\n';
}
template<class A>
stdx::simd<int, A> my_abs(stdx::simd<int, A> x)
{
    where(x < 0, x) = -x;
    return x;
}
int main()
{
    const stdx::native_simd<int> a = 1;
    println("a", a);
    const stdx::native_simd<int> b([](int i) { return i - 2; });
    println("b", b);
    const auto c = a + b;
    println("c", c);
    const auto d = my_abs(c);
    println("d", d);
    const auto e = d * d;
    println("e", e);
    const auto inner_product = stdx::reduce(e);
    std::cout << "inner product: " << inner_product << '\n';
    const stdx::fixed_size_simd<long double, 16> x([](int i) { return i; });
    println("x", x);
    println("cos²(x) + sin²(x)", stdx::pow(stdx::cos(x), 2) + stdx::pow(stdx::sin(x), 2));
}

a: 1 1 1 1 
b: -2 -1 0 1 
c: -1 0 1 2 
d: 1 0 1 2 
e: 1 0 1 4 
inner product: 6
x: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 
cos²(x) + sin²(x): 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Véase también

Enlaces externos