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 parallel_for_each メソッドへの呼び出し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。 例では、array_viewsum オブジェクトに 1.のランクがあります。 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 のインデックス 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。 関数のオブジェクトのインスタンスは、parallel_for_each メソッドに 2 番目の引数として渡されます。 この例では、3 個の 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_viewsum オブジェクトのランクは 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 のインデックス 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 (C++)」および「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、「制限の句 (C++ AMP)」で説明されている制約に準拠している必要があります。