c++ - 使用模板实现通用过滤器

Question

我有一个过滤器，它应该适用于任意张量。对于我的情况，当过滤器在等级 1,2 和 3 张量上工作时就足够了，这些张量分别是列表、矩阵和 3d 矩阵或体积。此外，过滤器可以应用于每个可能的方向。对于列表，这只是一个，对于矩阵存在 2 个可能的方向(即 X 方向和 y 方向)，对于体积存在 3 个可能的方向。

在详细介绍之前，让我先问我的问题:我的过滤器布局是否正确，或者我是否忘记了一些重要的事情，这可能会让我以后遇到困难？我对C++模板并不陌生，但并不是如鱼得水。是否可以进一步压缩此布局(也许有办法绕过虚拟 XDirection 类或更短的 Type2Type )？

过滤器的基本过程是对每个张量秩和每个方向都相同。只有几行代码，函数callKernel ，这是不同的。使重载 operator()右拨callKernel函数是下面代码中唯一有趣的部分。由于模板的部分特化不适用于类方法，您可以将模板参数转换为真正的类类型并将其作为伪参数提供给 callKernel。 .

下面的代码是它们布局到 2 级。它可以用 g++ 编译。并且可以试用。

template <class DataType, int Rank>
class Tensor { };

class XDirection;
class YDirection;

template <class TensorType, class Direction>
struct Type2Type {
  typedef TensorType TT;
  typedef Direction D;
};

template <class TensorType, class Direction>
struct Filter {
  Filter(const TensorType &t){}
  TensorType operator()(){
    /* much code here */
    callKernel(Type2Type<TensorType,Direction>());
    /* more code */
    TensorType result;
    return result;
  } 
  void callKernel(Type2Type<Tensor<double,1>, XDirection>) {} 
  void callKernel(Type2Type<Tensor<double,2>, XDirection>) {}
  void callKernel(Type2Type<Tensor<double,2>, YDirection>) {}
};

int main(void) {
  Tensor<double, 2> rank_two_tensor;
  Filter<Tensor<double,2>,XDirection> f(rank_two_tensor);
  f();
}

让我补充一些重要的事情:过滤器逻辑必须在 operator() 中因为您在这里看到的将与需要此结构的英特尔线程构建 block 一起使用。非常重要的是，callKernel是内联的。据我所知，情况应该是这样。

在此先感谢您提供任何有帮助的和批评性的评论。

Answer 1

首先，对于第一次尝试模板来说还不错。

如果你有最新版本的 GCC，你可以像这样简化，有一个更好的方法可以使用 std::is_same<> 在类型上有条件地执行代码.它将返回 true如果类型相同。它还使您的意图更加明确。

#include <type_traits>

template <class TensorType, class Direction> 
struct Filter { 
  Filter(const TensorType &t) { } 

  TensorType operator()(){ 
    /* much code here */ 
    callKernel(); 
    /* more code */ 
    TensorType result; 
    return result; 
  }  

  void callKernel() {
      // Check which type is called at compile time (the if will be simplified by the compiler)
      if (std::is_same<TensorType, Tensor<double, 2> >::value) {
          if (std::is_same<Direction, XDirection>::value) {
              // do stuff
          } else {
              ...
          }
      } else if (...) {
          ...
      }
  }  
}; 

编辑:如果您愿意，您甚至可以将其移动到 op()以确保代码是内联的。