C++高性能并行编程与优化 - 课件 - 01 学 C++ 从 CMake 学起GPU 专题) 软件要求: Visual Studio 2019 ( Windows 用户) GCC 9 及以上( Linux 用户) CMake 3.12 及以上(跨平台作业) Git 2.x (作业上传到 GitHub ) CUDA Toolkit 10.0 以上( GPU 专题) 关于作者 • 我是 Taichi 编译器的贡献者之一( https://github.com/taichi-dev/taichi a.out 这个文件中,(称为可执行文件)。 • > ./a.out • 之后执行该命令,操作系统会读取刚刚生成的可执行文件,从而执行其中编译成机器码, 调用系统提供的 printf 函数,并在终端显示出 Hello, world 。 厂商 C C++ Fortran GNU gcc g++ gfortran LLVM clang clang++ flang 多文件编译与链接 • 单文件编译虽然方便,但也有如下缺点: 单文件编译虽然方便,但也有如下缺点: 1. 所有的代码都堆在一起,不利于模块化和理解。 2. 工程变大时,编译时间变得很长,改动一个地方就得全部重新编译。 • 因此,我们提出多文件编译的概念,文件之间通过符号声明相互引用。 • > g++ -c hello.cpp -o hello.o • > g++ -c main.cpp -o main.o • 其中使用 -c 选项指定生成临时的对象文件0 码力 | 32 页 | 11.40 MB | 1 年前3
C++高性能并行编程与优化 - 课件 - 04 从汇编角度看编译器优化GPU 专题) 软件要求: Visual Studio 2019 ( Windows 用户) GCC 9 及以上( Linux 用户) CMake 3.12 及以上(跨平台作业) Git 2.x (作业上传到 GitHub ) CUDA Toolkit 10.0 以上( GPU 专题) 第 0 章:汇编语言 x64 架构下的寄存器模型 通用寄存器: 32 位时代 • 32 位 x86 架构中的通用寄存器有: 写,即函数链接表。链接器会查找其他 .o 文件中是否定义了 _Z5otheri 这个符号, 如果定义了则把这个 @PLT 替换为他的地 址。 对 PLT 感兴趣?看 https://www.cnblogs.com/pannengzhi/p/2018-04-09-about-got-plt.html 编译器优化: call 变 jmp 多个函数定义在同一个文件中 如果 _Z5otheri 定义在同一个文件中,编 译器会直接调用,没有 译器会直接调用,没有 @PLT 表示未定义 对象。减轻了链接器的负担。 编译器优化:内联化 只有定义在同一个文件的函数可以被内联 !否则编译器看不见函数体里的内容怎么 内联呢? 为了效率我们可以尽量把常用函数定义在 头文件里,然后声明为 static 。这样调用 他们的时候编译器看得到他们的函数体, 从而有机会内联。 内联:当编译器看得到被调用函数( other )实现的时候 ,会直接把函数实现贴到调用他的函数(0 码力 | 108 页 | 9.47 MB | 1 年前3
C++高性能并行编程与优化 - 课件 - 03 现代 C++ 进阶:模板元编程GPU 专题) 软件要求: Visual Studio 2019 ( Windows 用户) GCC 9 及以上( Linux 用户) CMake 3.12 及以上(跨平台作业) Git 2.x (作业上传到 GitHub ) CUDA Toolkit 10.0 以上( GPU 专题) 为什么需要模板函数( template ) • 避免重复写代码。 • 比如,利用重载实现“将一个数乘以 2” 这个 编译器就可以自动优化为一个空函数。 因此模板元编程对高性能编程很重要。 • 通常来说,模板的内部实现需要被暴露出来,除非使用特殊的手 段,否则,定义和实现都必须放在头文件里。 • 但也正因如此,如果过度使用模板,会导致生成的二进制文件大 小剧增,编译变得很慢等。 boost 编译慢的原因找到了……因为他们用了大量的模板 。 模板的应用:编译期优化案例 • 在右边这个案例中,我们声明了一个 )的,不能分离声明和定义在另一个文件里。标准库的很多函数如 std::min 也是 constexpr 函数,可以放心大胆在模板尖括号内使用。 模板的难题:移到另一个文件中定义 • 如果我们试着像传统函数那样分离模板函数的声明与实现: • 就会出现 undefined reference 错误: 模板的难题:移到另一个文件中定义(续) • 这是因为编译器对模板的编译是惰性的,即只有当前 .cpp 文件用到了这个模板,该模板0 码力 | 82 页 | 12.15 MB | 1 年前3
C++高性能并行编程与优化 - 课件 - 05 C++11 开始的多线程编程GPU 专题) 软件要求: Visual Studio 2019 ( Windows 用户) GCC 9 及以上( Linux 用户) CMake 3.12 及以上(跨平台作业) Git 2.x (作业上传到 GitHub ) CUDA Toolkit 10.0 以上( GPU 专题) 温馨提示: 1. 会用到第二讲( RAII 与智能指针)里的知识 2. 课件中一部分代码是基于 C++17 的 个人认为, ,表示让当 前线程休眠直到某个时间点。 第 1 章:线程 进程与线程 • 进程是一个应用程序被操作系统拉起来加载到内存之后从开始执行到执行结束的这样一个 过程。简单来说,进程是程序(应用程序,可执行文件)的一次执行。比如双击打开一个 桌面应用软件就是开启了一个进程。 • 线程是进程中的一个实体,是被系统独立分配和调度的基本单位。也有说,线程是 CPU 可 执行调度的最小单位。也就是说,进程本身并不能获取 • 我们的程序常常需要同时处理多个任务。 • 例如:后台在执行一个很耗时的任务,比 如下载一个文件,同时还要和用户交互。 • 这在 GUI 应用程序中很常见,比如浏览 器在后台下载文件的同时,用户仍然可以 用鼠标操作其 UI 界面。 没有多线程:程序未响应 • 没有多线程的话,就必须等文件下载完了 才能继续和用户交互。 • 下载完成前,整个界面都会处于“未响应”状 态,用户想做别的事情就做不了。0 码力 | 79 页 | 14.11 MB | 1 年前3
C++高性能并行编程与优化 - 课件 - 15 C++ 系列课:字符与字符串size_t find(string_view sv, size_t pos) const noexcept; • 为什么我看官方文档上没写?标准库头文件里也没看到? • 其实是有的,只不过官方为了让头文件不依赖于 头 文件,把他们写成了模板,并利用类似 SFINAE 的机制给模板参数类型的设 了一些限制(相当于把 string_view 定义为一个 concept )。 小彭老师学到了黑科技 • 这一黑科技在 zeno 中也有运用。例如 zeno/utils/Translator.h 中,为了让 Translator 类不依赖于 头文件(这是 Qt 的),但又能接受 QString 作为参数。具体来说是使用 SFINAE ,检测了 S 类型是否具有 fromStdString 和 toStdString 这两个函数。 string_view ,大大妨碍了程序员编 程和国际交流的便利性,可以说是“比尔盖茨,我卸卸你哦”了。 富连网标准编码格式: UTF-8 • 美国人最后还是有点不爽,而且 UTF-16 没法兼容 ASCII ,在网 络上传输还需要考虑字节序等等各种问题。所以又推出了完全兼容 ASCII 的 UTF-8 格式。 • UTF-32 是固定为 4 字节的编码(实际 Unicode 只有 3 字节) 。 • UTF-16 0 码力 | 162 页 | 40.20 MB | 1 年前3
C++高性能并行编程与优化 - 课件 - 02 现代 C++ 入门:RAII 内存管理GPU 专题) 软件要求: Visual Studio 2019 ( Windows 用户) GCC 9 及以上( Linux 用户) CMake 3.12 及以上(跨平台作业) Git 2.x (作业上传到 GitHub ) CUDA Toolkit 10.0 以上( GPU 专题) 从一个案例看 C++ 的历史 • 求一个列表中所有数的和: # 参考资料 - [ 热心观众整理的学习资料 ](https://github 各个成员之间相互正交,比如数学矢量类 Vec3 ,就没必要去搞封装,只会让程序员 变得痛苦,同时还有一定性能损失:特别 是如果 getter/setter 函数分离了声明和定 义,实现在另一个文件时! C++ 思想: RAII ( Resource Acquisition Is Initialization ) 资源获取视为初始化,反之,资源释放视为销毁 C++ 除了用于初始化的构造函数( Pig(pig) 语法 来强制拷贝。 为什么很多面向对象语言,比如 Java ,都没有构造函数全家桶这些概念? • 因为他们的业务需求大多是:打开数据库,增删改查学生数据,打开一个窗口,写入一个 文件,正则匹配是不是电邮地址,应答 HTTP 请求等。 • 这些业务往往都是在和资源打交道,从而基本都是刚刚说的要删除拷贝函数的那一类,解 决这种需求,几乎总是在用 shared_ptr0 码力 | 96 页 | 16.28 MB | 1 年前3
C++高性能并行编程与优化 - 课件 - 14 C++ 标准库系列课 - 你所不知道的 set 容器O(logn) O(logn) unordered_set √ × O(1) O(1) unordered_multiset × × O(1) O(1) 不同版本的 set 容器比较 类型 头文件 lower/upper_bound equal_range find vector√ , O(logn) √ , O(logn) √ , O(n) set √ , try_emplace 有什么区别? • 我需要高效去重,可 set 没法并行,有没有并行版的 set ? • 关注小彭老师不迷路,我们之后课专门讨论一下这些问题 。 感谢观看 录播稍后上传比站 课件下载: https://github.com/parallel101/course 0 码力 | 83 页 | 10.23 MB | 1 年前3
C++高性能并行编程与优化 - 课件 - 06 TBB 开启的并行编程之旅GPU 专题) 软件要求: Visual Studio 2019 ( Windows 用户) GCC 9 及以上( Linux 用户) CMake 3.12 及以上(跨平台作业) Git 2.x (作业上传到 GitHub ) CUDA Toolkit 10.0 以上( GPU 专题) 第 0 章:从并发到并行 摩尔定律:停止增长了吗? • 晶体管的密度的确仍在指数增长,但处理器主 频却开始停止增长了,甚至有所下降。 bm) • 里面即可。他会自动决定要重复多少次, 保证结果是准确的,同时不浪费太多时间 。 运行结果 刚才的 BENCHMARK_MAIN 自动生成了一个 main 函数 ,从而生成一个可执行文件供你运行。运行后会得到测试 的结果打印在终端上。 命令行参数 他还接受一些命令行参数来控制测试的输出格式为 csv 等等,你可以调用 --help 查看更多用法。 CMake 中使用: find_package0 码力 | 116 页 | 15.85 MB | 1 年前3
C++高性能并行编程与优化 - 课件 - 16 现代 CMake 模块化项目管理指南com/263032155 找不到头文 件怎么办呀 CMake Cookbook 小彭老师建议 : ~~-·~·~-·~ -~·-·~·- 第一章:文件 / 目录组织规范 基于 CMake 的 C/C++ 项目,如何优雅地、模块化地组织大量源文件 ? 推荐的目录组织方式 • 目录组织格式: • 项目名 /include/ 项目名 / 模块名 .h • 项目名 /src/ 模块名 .cpp ries( 项目名 PUBLIC include) • 源码文件中写: • #include < 项目名 / 模块名 .h> • 项目名 :: 函数名 (); 完整案例请看源码仓库: https://github.com/parallel101/course/tree/master/16/00 推荐的目录组织方式 • 头文件(项目名 /include/ 项目名 / 模块名 .h )中写: )中写: • #pragma once • namespace 项目名 { • void 函数名 (); • } • 实现文件(项目名 /src/ 模块名 .cpp )中写: • #include < 项目名 / 模块名 .h> • namespace 项目名 { • void 函数名 () { 函数实现 } • } 完整案例请看源码仓库: https://github.com/pa0 码力 | 56 页 | 6.87 MB | 1 年前3
《深入浅出MFC》2/e题大家可以对照原文比较一下。 3. 附录、无责任书评那个文件没有转(估计看到那个地方的时候,你手里也该有一本纸板的了)。 2 因此,此书虽已出版两年,鉴于仍具阅读与技术上的价值,鉴于繁简转译制作 上的费时费工,鉴于我对同胞的感情,我决定开放此书内容,供各位免费阅读。 我已为《深入浅出MFC 》2/e 制作了PDF 格式之电子文件, 放在 http://www.jjhou.com 供自由下载。北京http://expert net/jjhou 有侯捷网站的 一个GBK mirror,各位也可试着自该处下载。 我所做的这份电子书是繁体版,我没有精力与时间将它转为简体。这已是我能 为各位尽力的极限。如果(万一)您看不到文件内容,可能与字形的安装有关- 虽然我已尝试内嵌字形。anyway,阅读方面的问题我亦没有精力与时间为您解 决。请各位自行开辟讨论区,彼此交换阅读此电子书的solution。请热心的读者 告诉我 者的行为,我虽感遗憾,并没有太大的震惊或难过。一个社会的进化,终究是 一步一步衍化而来。台湾也曾经走过相同的阶段。但盼所有华人,尤其是我们 从事智能财产行为者,都能够尽快走过灰暗的一面。 在现代科技的协助下,文件影印、文件复制如此方便,智财权之尊重有如「君 子不欺暗室」。没有人知道我们私下的行为,只有我们自己心知肚明。《深入 浅出MFC》2/e 虽免费供大家阅读,但此种作法实非长久之计。为计久长,我 们应该0 码力 | 1009 页 | 11.08 MB | 1 年前3
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