Учитывая многомерный массив с формой [A][B][C][D]
, но сохраненный как 1-мерный массив с длиной [A*B*C*D]
. Я хочу использовать метапрограммирование шаблонов для упрощения вычисления индекса. Индекс (a,b,c,d)
должен находиться в позиции
a*B*C*D + b*C*D + c*D + d
В настоящее время я использую
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <array>
template<size_t start, size_t AXES>
struct prod_func
{
constexpr inline size_t operator()(const std::array<const size_t, AXES> arr) const
{
return arr[start] * prod_func < start + 1, AXES > ()(arr);
}
} ;
template<size_t AXES>
struct prod_func<AXES, AXES>
{
constexpr inline size_t operator()(const std::array<const size_t, AXES> arr) const
{
return 1;
}
} ;
template<int AXES>
class index
{
const std::array<const size_t, AXES> shapes;
public:
index(std::array<const size_t, AXES> s) : shapes(s) {}
template <typename... Dims>
constexpr inline size_t operator()(int off, Dims... dims) const {
return off * (prod_func < AXES - (sizeof...(Dims)), AXES > ()(shapes)) + operator()(dims...);
}
constexpr inline size_t operator()(int t) const {
return t;
}
};
int main()
{
size_t A=2, B=3, C=6, D=7;
auto idx = index<4>({A,B,C,D});
int a=1, b=1, c=1, d=1;
std::cin >> a;
std::cin >> b;
std::cin >> c;
std::cin >> d;
asm ("nop");
size_t result = idx(a,b,c,d);
asm ("nop");
std::cout << result << std::endl;
asm ("nop");
result = (a*B*C*D + b*C*D + c*D + d);
asm ("nop");
std::cout << result << std::endl;
return 0;
}
cin
предназначен только для обеспечения значений времени выполнения. Проверка сборки g++ -O2 -S ../main.cpp -std=c++11
дает
imull $105, 8(%rsp), %edx
imull $35, 12(%rsp), %eax
movl $_ZSt4cout, %edi
addl %edx, %eax
movl 16(%rsp), %edx
leal (%rax,%rdx,8), %esi
subl %edx, %esi
addl 20(%rsp), %esi
для части (a*B*C*D + b*C*D + c*D + d)
. Это то, чего я ожидал от компилятора. Но для индексного класса он производит еще несколько операций:
movslq 8(%rsp), %rax
movl $_ZSt4cout, %edi
leaq (%rax,%rax,2), %rdx
leaq (%rax,%rdx,4), %rdx
leaq (%rax,%rdx,8), %rcx
movslq 12(%rsp), %rax
leaq (%rax,%rax,4), %rdx
leaq (%rcx,%rdx,8), %rax
subq %rdx, %rax
movslq 20(%rsp), %rdx
addq %rdx, %rax
movslq 16(%rsp), %rdx
leaq (%rax,%rdx,8), %rsi
subq %rdx, %rsi
и не получает оптимизацию B*C*D=105
.
Есть ли способ получить подобную сборку? Я хотел бы обернуть некоторый код CUDA, поэтому он действительно должен быть идентичным кодом (в С++ 11). Чтобы быть ясным, во время компиляции известно только количество осей.
Или любые другие способы написать это?
edit. Хотя я уже убежден, что он имеет такую же эффективность, я бы хотел получить еще одну сборку: https://godbolt.org/g/RHwBV6