High-Performance Cross-Platform Architecture: C++20 Innovations

• 语言: 英语
• 格式: .pdf
• 来源: github.com/CppCon

摘要

文档讨论了利用C++20实现高性能跨平台架构的方法，强调了在跨平台开发中遵循开闭原则（Open–Closed Principle, OCP）的重要性。文档展示了如何通过C++20的概念、四元数（Quaternion）和SIMD优化来实现优化的跨平台代码，并减少代码冗余。具体包括通过模板专化、平台特定的SIMD指令（如ARM Neon、SSE）以及头文件管理来实现不同平台的优化。代码示例展示了如何在不同的平台上高效地对四元数进行操作，并通过预处理指令的最小化来保持代码的整洁和可维护性。最终目标是通过C++20的特性实现跨平台代码的高效性和可维护性。

AI总结

《High-Performance Cross-Platform Architecture: C++20 Innovations》摘要：

本文档讨论了如何利用C++20的特性和创新实现高性能跨平台架构，强调代码优化、冗余减少和平台独立性。

### 作者背景
- 从事游戏和嵌入式软件行业35年，1995年开始使用C++，1994年启动首个跨平台项目。

### 跨平台架构目标
- 利用所有平台的优势。
- 关注编译器优化。
- 减少样板代码和不必要的代码冗余。
- 最小化代码修改和预处理器宏的使用。

### 开放-闭合原则（OCP）
- 代码应“对扩展开放，对修改封闭”。
- 通过委托多态性实现，避免因修改现有代码而导致的连锁变化。

### C++20与四元数概念
- 数学定义：四元数由数据和操作定义。
- C++概念：四元数仅由数据定义，操作依赖于概念。
- 优化实现需同时遵循概念和通用实现。

### 优化实现
#### ARM Neon优化
- 更新构建系统。
- 添加SIMD标签。
- 添加Neon数据模板特化。
- 添加Neon优化函数。

#### SSE平台
- 使用SSE寄存器构建。
- 和Neon平台一样，实现完全独立的优化。
- 无#_if或#ifdef宏，通过条件编译实现平台独立。

### 核心观点
- C++20、概念和良好纪律可同时实现优化、平台隔离和冗余最小化。
- 代码优化程度取决于编译器优化，但可通过平台特定优化进一步提升。
- 关注数据和概念，避免不必要的代码修改。

### 案例
- 使用C++20模板特化实现不同平台优化。
- 在ARM Neon和SSE平台上实现完全独立的优化。

### 总结
通过C++20的概念和平台特定优化，可以实现高性能跨平台架构，同时减少冗余代码和代码修改。