ラムダ、関数オブジェクト、および制限関数の使用

アクセラレータで実行する C++ AMP コードは、メソッドの呼び出し parallel_for_each で引数として指定されます。 その引数としてラムダ式または関数オブジェクト (ファンクター) を指定できます。 また、ラムダ式や関数オブジェクトでは、C++ AMP 制限関数を呼び出すことができます。 このトピックでは、配列追加アルゴリズムを使用して、ラムダ、関数オブジェクト、および制限関数の概要を示します。 次の例では、C++ AMP コードを使用しないアルゴリズムを示します。 同じ長さの 2 個の 1 次元配列が作成されます。 対応する整数の要素が加算され、3 番目の 1 次元配列に格納されます。 C++ AMP は使用されません。

void CpuMethod() {

    int aCPP[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int bCPP[] = {6, 7, 8, 9, 10};
    int sumCPP[5];

    for (int idx = 0; idx <5; idx++)
    {
        sumCPP[idx] = aCPP[idx] + bCPP[idx];
    }

    for (int idx = 0; idx <5; idx++)
    {
        std::cout <<sumCPP[idx] <<"\n";
    }
}

ラムダ式

ラムダ式の使用は、C++ AMP を使用してこのコードを記述し直す際に最も直接的な方法です。

void AddArraysWithLambda() {
    int aCPP[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int bCPP[] = {6, 7, 8, 9, 10};
    int sumCPP[5];

    array_view<const int, 1> a(5, aCPP);

    array_view<const int, 1> b(5, bCPP);

    array_view<int, 1> sum(5, sumCPP);

    sum.discard_data();

    parallel_for_each(
        sum.extent,
        [=](index<1> idx) restrict(amp)
        {
             sum[idx] = a[idx] + b[idx];
        });

    for (int i = 0; i <5; i++) {
        std::cout <<sum[i] <<"\n";
    }
}

ラムダ式には、1 個のインデックス パラメーターと restrict(amp) が含まれている必要があります。 この例では、array_view sum オブジェクトのランクは 1 です。 したがって、ラムダ ステートメントに対するパラメーターは、ランクが 1 の index オブジェクトです。 実行時には、ラムダ式は array_view オブジェクトの各要素に対して 1 回実行されます。 詳細については、「ラムダ式の構文」を参照してください。

Function オブジェクト

アクセラレータ コードを関数オブジェクトに組み込むことができます。

class AdditionFunctionObject
{
public:
    AdditionFunctionObject(const array_view<int, 1>& a,
    const array_view<int, 1>& b,
    const array_view<int, 1>& sum)
    : a(a), b(b), sum(sum)
    {
    }

    void operator()(index<1> idx) restrict(amp)
    {
        sum[idx] = a[idx] + b[idx];
    }

private:
    array_view<int, 1> a;
    array_view<int, 1> b;
    array_view<int, 1> sum;
};

void AddArraysWithFunctionObject() {
    int aCPP[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int bCPP[] = {6, 7, 8, 9, 10};
    int sumCPP[5];

    array_view<const int, 1> a(5, aCPP);

    array_view<const int, 1> b(5, bCPP);

    array_view<int, 1> sum(5, sumCPP);

    sum.discard_data();

    parallel_for_each(
        sum.extent,
        AdditionFunctionObject(a, b, sum));

    for (int i = 0; i <5; i++) {
        std::cout <<sum[i] <<"\n";
    }
}

関数オブジェクトには、コンストラクターと、関数呼び出し演算子のオーバーロードが含まれている必要があります。 関数呼び出し演算子には、1 個のインデックス パラメーターが含まれている必要があります。 関数オブジェクトのインスタンスは、parallel_for_each メソッドの 2 番目の引数として渡されます。 この例では、3 つの array_view オブジェクトが関数オブジェクトのコンストラクターに渡されます。 array_view オブジェクトの sum のランクは 1 です。 したがって、関数呼び出し演算子に対するパラメーターは、ランクが 1 の index オブジェクトです。 実行時には、関数は array_view オブジェクトの各要素に対して 1 回実行されます。 詳細については、関数呼び出しに関する記事および「C++ 標準ライブラリの関数オブジェクト」を参照してください。

C++ AMP 制限関数

制限関数を作成し、ラムダ式や関数オブジェクトから呼び出すことにより、アクセラレータ コードを組み込むこともできます。 次のコード例では、ラムダ式からの制限関数を呼び出す方法を示します。

void AddElementsWithRestrictedFunction(index<1> idx, array_view<int, 1> sum, array_view<int, 1> a, array_view<int, 1> b) restrict(amp)
{
    sum[idx] = a[idx] + b[idx];
}

void AddArraysWithFunction() {

    int aCPP[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int bCPP[] = {6, 7, 8, 9, 10};
    int sumCPP[5];

    array_view<int, 1> a(5, aCPP);

    array_view<int, 1> b(5, bCPP);

    array_view<int, 1> sum(5, sumCPP);

    sum.discard_data();

    parallel_for_each(
        sum.extent,
        [=](index<1> idx) restrict(amp)
        {
            AddElementsWithRestrictedFunction(idx, sum, a, b);
        });

    for (int i = 0; i <5; i++) {
        std::cout <<sum[i] <<"\n";
    }
}

制限関数は、restrict(amp) を含んでおり、「restrict (C++ AMP)」で説明されている制限事項に準拠している必要があります。

関連項目

C++ AMP (C++ Accelerated Massive Parallelism)
ラムダ式の構文
関数呼び出し
C++ 標準ライブラリの関数オブジェクト
restrict (C++ AMP)