Boost LambdaとCUDA/GPUについての雑感

ラムダ式は無名関数を提供する機能。
→ 個人的には、「いかにforループ式を書かないか」というコンセプトの１つ。

思えば、CUDA/GPU/Thrustも、いかに「C/C++的なforループを書かないか」という設計になっているとも言える。

例えば、CUDAのコードを見てみる。。

     1 void sumOnCPU(float *A, float *B, float *C, const int N)
     2 {
     3    for (int idx = 0; idx < N; idx++)
     4    {
     5        C[idx] = A[idx] + B[idx];
     6    }
     7 }
     8 __global__ void sumOnGPU(float *A, float *B, float *C, const int N)
     9 {
    10    int i = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
    11
    12    if (i < N) C[i] = A[i] + B[i];
    13 } 

行列Aと行列Bの和を取る、という処理は同じだが、12行目でforループが無くなっている。。

Thrustのコードの切れはしを見てみる。。。

     1  // 32Mの乱数をCPUで生成
     2  thrust::host_vector h_vec(1024 << 20);
     3  std::generate(h_vec.begin(), h_vec.end(), rand);
     4
     5  // CPU(h_vec)からGPU(d_vec)へデータを転送
     6  thrust::device_vector d_vec = h_vec;
     7
     8  // GPUでソートする
     9  thrust::sort(d_vec.begin(), d_vec.end());
    10
    11  // ソートしたデータをCPU(h_vec)へ転送
    12  thrust::copy(d_vec.begin(), d_vec.end(), h_vec.begin());

forループが無い。。繰り返しの表現にはループの他に、リスト（ここではvector)を使う方法がある。

ここからが本題のBoost Lambda。

　   1#include 
     2#include 
     3#include 
     4#include 
     5using namespace std;
     6using namespace boost;
     7
     8int main()
     9{
    10    using namespace boost::lambda;
    11
    12    int init_v[] = {-25,-15,0,25,15};
    13    vector v( init_v, init_v+5 );
    14
    15
    16    for_each( v.begin(), v.end(), (cout << _1 << ',') );
    17    cout << endl;
    18
    19    for_each( v.begin(), v.end(), (_1 += 13) );
    20
    21    for_each( v.begin(), v.end(), (cout << _1 << ',') );
    22    cout << endl;
    23
    24    vector::iterator it =
    25        adjacent_find( v.begin(), v.end(), (_1 > _2) );
    26    cout << *it << " is more than " << *(it+1) << endl;
    27
    28    replace_if( v.begin(), v.end(), (_1 < 0 || 20 < _1), 0 );
    29
    30    for_each( v.begin(), v.end(), (cout << _1 << ' ') );
    31    cout << endl;
    32
    33    return 0;
    34}

16-17行目で全要素を表示
19行で全要素に13を足す
21-22行目で全要素（結果）を表示

16    for_each( v.begin(), v.end(), (cout << _1 << ',') );
17    cout << endl;
18
19    for_each( v.begin(), v.end(), (_1 += 13) );
20
21    for_each( v.begin(), v.end(), (cout << _1 << ',') );
22    cout << endl;

28行目で1以上20以下の要素は0にする

28    replace_if( v.begin(), v.end(), (_1 < 0 || 20 < _1), 0 );

$ ./a.out 
-25,-15,0,25,15,
-12,-2,13,38,28,
38 is more than 28
0 0 13 0 0 

ラムダ式の利点

■ 多くの小さな関数オブジェクトを生成しなくともすむ。
■ コード中に関数オブジェクトが散乱するのを防ぐ
■ コード量が減る。可読性が増す。
■ なんか響きがいい　（｀ー´）b