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Published on 2025-04-14 / 1 Visits
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【源码】基于C++的xsimd高性能计算库

项目简介

xsimd是一个用于C++的高性能计算库,专注于提供对SIMD(单指令多数据)指令集的统一封装。借助xsimd,开发者能在不同硬件架构上运用相同的API开展高性能计算,大幅加速数值计算任务。

项目的主要特性和功能

  • 统一API:提供统一的C++接口,支持SSE、AVX、NEON等多种SIMD指令集。
  • 高性能数学函数:内置大量高性能数学函数,如三角函数、指数函数、对数函数等,适用于批量数据处理。
  • 自动指令集检测:可自动检测并使用当前硬件支持的最优指令集,无需手动配置。
  • 跨平台支持:支持MSVC、GCC、Clang等多种编译器和操作系统。
  • 易于集成:能通过Conda、Spack等包管理工具轻松安装,也可通过源码编译安装。

安装使用步骤

1. 安装依赖

确保系统已安装以下工具: - C++编译器(如GCC、Clang、MSVC) - CMake

2. 安装xsimd

通过Conda安装

bash mamba install -c conda-forge xsimd

通过Spack安装

bash spack install xsimd spack load xsimd

从源码安装

bash cd xsimd mkdir build cd build cmake -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=your_install_prefix .. make install

3. 使用示例

显式使用指令集扩展

```cpp

include

include "xsimd/xsimd.hpp"

namespace xs = xsimd;

int main() { xs::batch a = {1.5, 2.5, 3.5, 4.5}; xs::batch b = {2.5, 3.5, 4.5, 5.5}; auto mean = (a + b) / 2; std::cout << mean << std::endl; return 0; } ```

自动检测指令集扩展

```cpp

include

include

include "xsimd/xsimd.hpp"

namespace xs = xsimd; using vector_type = std::vector>;

void mean(const vector_type& a, const vector_type& b, vector_type& res) { std::size_t size = a.size(); constexpr std::size_t simd_size = xsimd::simd_type::size; std::size_t vec_size = size - size % simd_size;

for(std::size_t i = 0; i < vec_size; i += simd_size) {
    auto ba = xs::load_aligned(&a[i]);
    auto bb = xs::load_aligned(&b[i]);
    auto bres = (ba + bb) / 2.;
    bres.store_aligned(&res[i]);
}
for(std::size_t i = vec_size; i < size; ++i) {
    res[i] = (a[i] + b[i]) / 2.;
}

} ```

4. 运行测试

bash mkdir build cd build cmake ../ -DBUILD_TESTS=ON make xtest

按照以上步骤,可轻松安装并开始使用xsimd库进行高性能计算。

下载地址

点击下载 【提取码: 4003】【解压密码: www.makuang.net】