Шаблоны псевдонимов C++11 в CUDA

Question

Основной вопрос в том, поддерживаются ли шаблоны псевдонимов компилятором CUDA?

Я использую CUDA 7.5 на Ubuntu с gcc-4.8. Все мои классы шаблонов определены в заголовочных файлах и #includeг в одну единицу перевода во время компиляции.

У меня простой cuda_array класс, который обеспечивает тонкую обертку вокруг std::vector, По сути, это очень простая версия thrust::host_vector в сочетании с thrust::device_vector, Его декларация

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
};

Чтобы сделать матрицу, я просто сделал быстрый псевдоним шаблона.

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

Я хочу отобразить свое ядро ​​CUDA умножения матрицы на вектор на перегруженный operator* для обеспечения безопасности и простоты использования (вызывающий абонент должен убедиться, что push а также pull называются правильно).

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;
}

В моем 'main.cpp' у меня тогда есть

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

Последняя строка выдает ошибку, говорящую

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

Я выследил всех обычных подозреваемых для ошибок вывода типа шаблона, о которых я мог думать, но ничего не работало. В отчаянии я обратил свой cuda_matrix Псевдоним шаблона в шаблон класса.

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

И ошибка компиляции исчезает! Поэтому кажется, что CUDA еще не поддерживает шаблоны псевдонимов. Или я сделал глупость, которую не могу понять?

Answer 1

Вы должны помнить, что:

§ 14.5.7 [temp.alias] / p2:

Когда идентификатор шаблона ссылается на специализацию шаблона псевдонима, он эквивалентен связанному типу, полученному путем подстановки его аргументов шаблона для параметров шаблона в идентификаторе типа шаблона псевдонима. [ Примечание: имя шаблона псевдонима никогда не выводится. - конец примечания ]

Это означает, что вычет не выполняется для:

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)

но для:

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)
//                                  ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~^

Так что:

§ 14.8.2.5 [temp.deduct.type] / p16:

Если в объявлении шаблона функции с параметром шаблона нетипичного типа параметр шаблона нетипичного типа используется в подвыражении в списке параметров функции, то выражение является не выведенным контекстом, как указано выше.

M находится в не выводимом контексте, следовательно, это operator* не считается жизнеспособной перегрузкой.

В качестве одного из обходных путей вы можете вместо этого проверить выведенное значение для cuda_array сам:

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;

или используйте трюк наследования, который у вас уже есть; затем M а также N являются отдельными типовыми параметрами шаблона cuda_matrix,