CUDA Academy · 课时

Thrust 向量与变换

GPU 上采用 STL 风格的并行处理

第 2 / 4 课13 个步骤

Thrust 向量与变换 是 CoddyKit 上的免费 CUDA Academy 课时。 这是第 2 节课,共 4 节。 你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。 这是 CUDA Academy 学习路径的一部分,你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 CUDA Academy 课程共包含 4 节课。

GPU 的 STL

Thrust 是一个高级库,使用起来类似 C++ STL,但运行在 GPU 上。您几乎不需要亲自编写内核代码。🎉

两种向量

Thrust 为 CPU 内存提供 host_vector,为 GPU 内存提供 device_vector。它们看起来完全相同,但位于不同的世界。

thrust::host_vector<int> h(100);
thrust::device_vector<int> d(100);

跨越边界进行复制

将 host_vector 赋值给 device_vector 会自动触发内存传输。您无需手动编写 cudaMemcpy 样板代码。

thrust::device_vector<int> d = h; // host to device

自动分配

device_vector 会通过 RAII 为您分配和释放 GPU 内存。当它离开作用域时,内存会被干净地释放。

填充与生成序列

thrust::fill 和 thrust::sequence 等辅助工具可以通过一次并行调用初始化整个 device_vector,而不必手写循环。

thrust::sequence(d.begin(), d.end()); // 0,1,2,...

变换实现逐元素映射

thrust::transform 会并行地对每个元素应用一个函数,并将结果写入输出范围。这就是经典的映射模式。

thrust::transform(d.begin(), d.end(),
  out.begin(), op);

函数对象就是操作

您传入的操作称为函数对象:它是一个将 operator() 标记为 __host__ __device__ 的结构体,因此可以在 GPU 上运行。

struct Square { __host__ __device__
  float operator()(float x){ return x*x; } };

内置运算符

对于常见数学运算,Thrust 提供了 thrust::plus 和 thrust::multiplies 等函数对象,因此简单任务无需自己编写函数对象。

thrust::transform(a.begin(), a.end(),
  b.begin(), c.begin(), thrust::plus<float>());

两个输入,一个输出

transform 的二元形式接收两个输入范围并逐对合并它们,非常适合逐元素向量加法。

获取原始指针

需要进入手写内核吗?thrust::raw_pointer_cast 会为您提供底层设备指针,以便继续传递。

float* p = thrust::raw_pointer_cast(d.data());

更少代码,更少错误

Thrust 隐藏了内存分配、复制和启动配置。您用少量控制权换来了易读且安全、能够直接运行的 GPU 代码。

快速检查

回想一下 Thrust 如何对整个向量应用一个操作。

回顾

您使用 device_vector 自动管理内存,通过赋值传输数据,并使用函数对象运行了 transform。这就是 STL 风格的 GPU 能力。💪

免费开始

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在浏览器中编写并运行真实代码,获得全天候 AI 导师的即时帮助,并在网页或应用中继续学习。

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常见问题解答

「Thrust 向量与变换」课时是免费的吗?

是的 — 「Thrust 向量与变换」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习(内置代码编辑器和全天候 AI 导师)并解锁 CUDA Academy 课程的其余内容,请升级到 CoddyKit PRO。 CUDA Academy 课程共包含 4 节课。

「Thrust 向量与变换」这节课中我会学到什么?

GPU 上采用 STL 风格的并行处理 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 CUDA Academy,全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 CUDA Academy 需要有经验吗?

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 CUDA Academy 课程适合初学者到高级学习者,你可以从这里开始或从头开始,按照自己的节奏学习。 这是第 2 节课,共 4 节。

「Thrust 向量与变换」课时需要多长时间?

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动,所以你能稳步进步,并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 CUDA Academy 课中编写并运行代码吗?

能。每节 CUDA Academy 课都包含内置代码编辑器,你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码,并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

此课程中的所有课时

  1. 正确使用 cuBLAS GEMM
  2. Thrust 向量与变换
  3. Thrust 归约、扫描与排序
  4. 用于深度学习的 cuDNN
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