Cuda:混合c++和Cuda代码

Cuda : mix c++ and cuda code

本文关键字：Cuda 代码 混合 c++      更新时间：2023-10-16

我的问题如下：我想将cuda代码添加到已经存在的c++库中，并尽可能多地重用我现有的代码。为了使用多态性，我使用了模板类和模板内核。因此，所有内容都在.cpp、.h和.cuh文件中实现。不涉及.cu文件，因此不使用nvcc，并且c++编译器阻塞<lt<>>>内核调用语法。

我已经看过了[如何将内核文件CUDA与主.cpp文件和[如何从C++头文件调用CUDA文件？但我找不到任何能解决我问题的设计。

涉及的文件：

main.cpp

插入我已经存在的一堆类，将它们传递给一个CudaPrepare类，该类负责编写这些类，并负责准备要传递给只有基元类型的cuda代码的数据。

#include "CudaPrepare.h"
#include "CudaSpecificType1.h"
#include "A.h" //already existing classes 
#include "B.h" //already existing classes
void main()
{
A a(...);
B b(...);
CudaSpecificType1 cudaType(...);
CudaPrepare<CudaSpecificType> cudaPrepare(a, b, cudaType);
cudaPrepare.run();
}

CudaSpecificType1.cuh

class CudaSpecificType1
{
protected:
/*
a few members
*/
public:
CudaSpecificType1(...) : /*initializations*/ {}
float polymorphicFunction(/*args*/); 
};

CudaPrepare.h

#include "A.h" //already existing classes 
#include "B.h" //already existing classes
template<typename T>
class CudaPrepare
{
protected:
const A& a;
const B& b;
const T& t;
public:
CudaPrepare(const A& a, const B& b, const T& t): A(a), B(b), T(t) {/*some initialization stuff*/}
void run() const
{
/*
data preparation : various discretizations,  sticking to primitive type only, casting to single precision etc...
*/
CudaClass<T> cudaClass(t, /*all the prepared data here*/);
cudaClass.run();
}
};

CudaClass.cuh

template <typename T>
__global__ void kernel(const T t, /*other args*/, float* results)
{
int threadId = ...;
results[threadId] = t.polymorphicFunction(...);
}

template<typename T>
class CudaClass
{
protected:
const T& t;
/*
all the prepared data with primitive types
*/
public:
CudaClass(const T& t, ...) : t(t) /*other initialization*/ {}
void run() const
{
/*
grid size calculation, cuda memory allocation, data transfer to device...
*/
//kernel invocation
kernel<T><<</*grid & block size*/>>>(/*args*/);
/*
clean up with cudaFree(...);
*/
}
};

c++编译器在内核调用时按预期给出错误。CudaClass:：run()无法移动到.cu文件中，因为该类是模板化的。我唯一能想到的就是引入一个.cu文件来代替main.cpp/或包含一个从main.cpp调用的存根，但是nvcc不能处理一些c++11特性。特别是，A.h和B.h包含许多枚举类。。。

我用Cuda 7.0进行了实验(之前是6.5)。遗憾的是，似乎仍然没有支持(至少)以下c++11功能：

  1. 枚举类

  2. 最终关键字

  3. 基于距离的环路

然而，正如Robert Crovella所建议的，显式模板实例化解决了这个问题。

CudaClass.cuh必须一分为二：

CudaClass.cuh

template <typename T>
__global__ void kernel(const T t, /*other args*/, float* results)
{
int threadId = ...;
results[threadId] = t.polymorphicFunction(...);
}

template<typename T>
class CudaClass
{
protected:
const T& t;
/*
all the prepared data with primitive types
*/
public:
CudaClass(const T& t, ...) : t(t) /*other initialization*/ {}
void run() const;
};

CudaClass.cu

#include "CudaClass.cuh"

//explicit instantiation, so that the kernel invocation can be in a .cu file
template class CudaClass<CudaSpecificType1>;
/*
other explicit instantiations for various types
*/

template<typename T>
void run() const
{
/*
grid size calculation, cuda memory allocation, data transfer to device...
*/
//kernel invocation
kernel<T><<</*grid & block size*/>>>(/*args*/);
/*
clean up with cudaFree(...);
*/
}
相关文章：