CUDA中的C ++ 11别名模板

Question

基本问题是CUDA编译器是否支持别名模板 ？

我在使用gcc-4.8的Ubuntu上使用CUDA 7.5。 我的所有模板类都在头文件中定义，并在编译期间将#include d转换为单个翻译单元。

我有一个简单的cuda_array类，它围绕std::vector提供了一个薄包装器。 它本质上是一个非常简单的版本thrust::host_vector用组合的thrust::device_vector 。 它的声明是

template <typename T, const size_t N>
class cuda_array {
    std::vector<T> host;
    T *device;
public:
    // lots of type aliases to meet container requirements
    void push() { /* cudaMemcpy(...,H2D); */ }
    void pull() { /* cudaMemcpy(...,D2H); */ }
    // a few others that aren't relevant here
};

为了制作矩阵，我只是做了一个快速的模板别名。

template <typename T, const size_t M, const size_t N>
using cuda_matrix = cuda_array<T, M * N>;

我想将我的矩阵矢量乘法CUDA内核映射到重载operator* ，以确保类型安全和易于使用（它留给调用方以确保正确调用push和pull ）。

template <typename T, const size_t rows, const size_t cols>
__global__ void matrix_vector_mul(T *A, T *b, T *result) {
     __shared__ T shared_b[cols];
    // rest of it
}

template <typename T, const size_t M, const size_t N>
__host__ cuda_array<T, M> operator*(cuda_matrix<T, M, N> &m, cuda_array<T, N> &v) {
    cuda_array<T, M> result;
    matrix_vector_mul<T, M, N><<<16, 32>>>(m.device_data(), v.device_data(), result.device_data());
    return result;
}

然后在我的“ main.cpp”中

cuda_matrix<int,16,32> A;
cuda_array<int,32> b;
auto result = A * b;

最后一行抛出错误说

error: no operator "*" matches these operands
        operand types are: cuda_matrix<int, 16UL, 32UL> * cuda_array<int, 32UL>

我追逐了所有通常想到的模板类型推导错误，但没有任何效果。 无奈cuda_matrix ，我将cuda_matrix别名模板转换为模板类。

template <typename T, const size_t M, const size_t N>
class cuda_matrix : public cuda_array<T, M * N> {};

并且编译错误消失了！ 因此，似乎CUDA尚不支持别名模板。 还是我做了无法解决的愚蠢的事情？

Answer 1

您必须记住：

第14.5.7节[临时别名] / p2：

当template-id指代别名模板的特殊化时，它等效于通过将其模板参数替换为别名模板的type-id中的模板参数而获得的关联类型。 [ 注意 ：永远不会推导出别名模板名称。 — 尾注 ]

这意味着不对以下项进行扣除：

template <typename T, const size_t M, const size_t N>
__host__ cuda_array<T, M> operator*(cuda_matrix<T, M, N> &m, cuda_array<T, N> &v)

但对于：

template <typename T, const size_t M, const size_t N>
__host__ cuda_array<T, M> operator*(cuda_array<T, M * N> &m, cuda_array<T, N> &v)
//                                  ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~^

所以：

§14.8.2.5 [温度扣除类型] / p16：

如果在具有非类型模板参数的功能模板的声明中，如果在函数参数列表的子表达式中使用了非类型模板参数，则该表达式是如上所述的非推导上下文 。

M在不可推论的上下文中，因此该operator*不被视为可行的重载。

作为解决方法之一，您可以改为验证cuda_array本身的推导值：

template <typename T, std::size_t MN, std::size_t N>
auto operator*(const cuda_array<T, MN>& m, const cuda_array<T, N>& v)
    -> typename std::enable_if<(MN/N)*N==MN, cuda_array<T, MN/N>>::type;

或使用您已有的继承技巧； 那么M和N是cuda_matrix单独的非类型模板参数。