【源码】基于C++的Highway高性能向量库

项目简介

Highway是一个C++库，致力于提供便携式SIMD/向量指令集。它支持x86、Arm、POWER、RISC-V等多种架构，让开发者能在不同平台实现高性能的向量化编程。其设计目标是使SIMD/向量编程实用且易于操作，通过一组精心选择的函数，无需大量编译器转换就能很好地映射到CPU指令。

项目的主要特性和功能

• 跨平台支持：支持x86、Arm、POWER、RISC-V和WebAssembly五种架构，可使用相同代码针对不同指令集编译，包括“可扩展”向量的指令集。
• 灵活部署：应用程序可在异构云或客户端设备上运行并选择最佳指令集，也能针对单一指令集编译且无运行时开销。
• 广泛的操作集：提供大量操作，适用于图像处理（浮点数）、压缩、视频分析、线性代数、密码学、排序和随机生成等领域。
• 数据并行设计：提供Gather、MaskedLoad和FixedTag等工具，加速遗留数据结构的并行处理。

安装使用步骤

安装依赖

1. 安装CMake：Highway使用CMake进行构建，在Debian系统上，通过以下命令安装： bash sudo apt install cmake
2. 安装googletest：Highway的单元测试依赖于googletest，默认情况下，Highway的CMake会在配置时下载这个依赖。可通过设置HWY_SYSTEM_GTEST CMake变量为ON来禁用此行为，并手动安装： bash sudo apt install libgtest-dev

构建Highway

1. 创建构建目录： bash mkdir -p build && cd build
2. 生成构建文件： bash cmake ..
3. 编译并运行测试： bash make -j && make test

使用vcpkg安装

Highway也可以通过vcpkg进行安装： bash vcpkg install highway

快速开始

可以使用examples/benchmark作为起点。此外，可参考以下页面快速上手： - 快速参考页面 - FAQ

编译器标志

为获得最佳性能，编译时建议启用优化。对于clang和GCC，-O2通常足够；对于MSVC，建议使用/Gv和/arch:AVX2。

循环向量化

Highway提供多种策略向量化循环，包括确保输入/输出被填充、处理完整向量、使用Transform*函数、以及使用掩码处理剩余部分等。

下载地址

点击下载 【提取码: 4003】【解压密码: www.makuang.net】