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'array'에 해당되는 글 3건

  1. 2011.12.21 [미리보는 C++ AMP-3] array와 array_view
  2. 2010.12.20 [Step. 19] char* -> 관리코드, 관리코드 -> char* (1)
  3. 2010.06.18 [step.03] 배열 (1)

[미리보는 C++ AMP-3] array와 array_view

DirectX 11 2011.12.21 08:00 Posted by 조진현

들어가기 앞서 지금까지 AMP가 GPU를 활용하는 프로그래밍 기법이라고,
제가 지속적으로 언급해 왔었습니다.
사실 이 말은 적절하지 않는 표현이였습니다.

얼마 전까지만 해도, 개발자에게 주어지는 프로세싱 유닛은 CPU와 GPU 뿐이였습니다.
CPU는 개발자의 활용 영역에 있었지만, GPU는 제한적으로 사용할 수 있었습니다.
왜냐하면 GPU를 사용하기 위해서는 DirectX API 사용이 필수였기 때문입니다.
그 DirectX 의 영역을 일반적인 개발자 영역으로 확장하는 것이 C++ AMP 입니다.
그런데 최근에 CPU와 GPU를 통합한 APU 라는 것이 등장했습니다.
앞으로 또 다른 프로세싱 유닛이 등장할지도 모르는 일입니다.
그래서 이런 프로세싱 유닛들을 통합한 용어가 필요하게 되었고,
C++ AMP에서는 이를 accelerator 라고 합니다.
즉, CPU와 GPU 그리고 APU 가 이 accelerator 에 속한다고 할 수 있습니다.
accelerator 는 C++ AMP 코드가 실행될 수 있는 이런 타겟을 표현합니다.
그래서 C++ AMP는 이 accelerator를 활용하는 프로그래밍 기법이라고
해석하는 것이
더 적절한 표현입니다.
앞으로 이 accelerator 라는 표현을 많이 사용할 것이니 확실히 알아두시기 바랍니다.


앞서 간단하게 작성했던 샘플을 다시 한번 보겠습니다.
 

void AddArrays(int n, int * pA, int * pB, int * pC)

{

    array_view<int,1> a(n, pA);

    array_view<int,1> b(n, pB);

    array_view<int,1> sum(n, pC);

 

    parallel_for_each(

        sum.grid,

        [=](index<1> i) restrict(direct3d)

        {

            sum[i] = a[i] + b[i];

        }

     );

}



array_view 라는 것이 먼저 눈에 보입니다.
C++ AMP 에서는 대규모 메모리를 의미하는 클래스로
array 와 array_view 라는 것이 있습니다.
기본적으로 이 두 클래스의 목적은
accelerator 상으로 데이터를 옮기기 위함 입니다.


array 의 경우에는 실제 데이터 배열입니다.
STL 의 컨테이너와 유사합니다.
반면 array_view 는 데이터 배열의 일종의 래퍼( wrapper ) 입니다.
그래서 array_view 는 STL의 이터레이터( iterator ) 와 유사한 동작을 합니다.
array_view는 한 번에 여러 데이터의 동시에 접근할 수 있으며,
랜덤 액세스( random-access ) 가 가능합니다.

array 에 의해서 정의되는 배열 데이터는 accelerator 상에 메모리를 가지게 됩니다.
이것은 개발자가 직접 정의해서 할당할 수도 있고,
런타임( runtime ) 에 의해서 자동적으로 생성될 수도 있습니다.
그렇기 때문에 실제 데이터가 생성되어질 때 깊은 복사( deep-copy )를 하게 됩니다.
우리가 일반적으로 오브젝트를 메모리에 생성했을 때와 같다고 생각하시면 됩니다.
array 는 다음과 같이 사용할 수 있습니다.( 샘플은 msdn 에서 가져왔습니다 )

vector<int> data(5);
for (int count = 0; count < 5; count++)
{
    data[count] = count;
}

array<int, 1> a(5, data);

parallel_for_each(
    a.grid,
    [=, &a](index<1> idx) restrict(direct3d)
    {
        a[idx] = a[idx] * 10;
    }
);

data = a;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
    cout << data[i] << "\n";
}



반면에 array_view는 이름에서 유추할 수 있듯이,
실제 데이터들은 다른 accelerator 상에 있고,
이를 연산을 위해서 복사를 하는 개념
입니다.

즉, 커널 함수가 실행될 때, 데이터가 복사됩니다.
( 커널 함수는 AMP 내의 람다 함수 부분을 의미합니다. )

이 array_view 개념은 DirectX11 에서 보셨던 분들은 쉽게 이해할 수 있는 개념입니다.
바로 ComputeShader 를 위해서 데이터들을 연결하는 바로 그 개념이기 때문입니다.
아래의 그림은 ComputeShader 의 동작 방식을 보여주는데,
SRV( shader resource view )와 UAV( unordered access view ) 라는 것이
결국 view 의 역할을 하는 것입니다.




DirectX11 과 연계해서 생각한다면,
array 라는 메모리 배열도 결국 텍스쳐 메모리라는 것을
눈치챌 수 있을 것입니다.
DirectX10 부터 텍스쳐 인터페이스는 꼭 이미지 데이터를 의미하지 않습니다.
대용량의 메모리 블럭의 의미에 더 가깝다는 것을 알아두시기 바랍니다.
텍스쳐의 개념을 사용하기 때문에 동시에 여러 데이터에 접근이 가능하고,
랜덤 액세스도 가능한 것입니다.^^

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char*는 문자열을 뜻하는 것이 아니고 char형의 포인터를 뜻합니다.

C++의 네트웍 프로그래밍에서는 네트웍으로 데이터를 주고 받을 때 char* 타입으로 주고 받습니다.

 

// 보내기

char* pPacket;

Send(pPacket, nLength);


// 받기

char* pBuffer = new char[MAX_BUFFER];

int nLength = Receive( pBuffer );

 

C++/CLI에서 C++로 만든 네트웍 라이브러리를 사용하는 경우 필연적으로 char*을 관리코드로 바꾸고, 관리코드를 char*로 바꾸어야 하는 경우가 있을 것입니다.



 

char* -> 관리코드


C++/CLI에서 char* array< Byte >로 마샬링 하면 됩니다.

// 비관리코드

int nPacketSize = 34;

char* pPacket = new char[34];

 

// 관리코드

array< Byte >^ byteArray = gcnew array< Byte >(nPacketSize);

System::Runtime::InteropServices::Marshal::Copy( (IntPtr)pPacket, byteArray,

0, nPacketSize );

 

 

관리코드 -> char*

 

// 관리코드

array<Byte>^ SendData;

….

 

// 비관리코드

int nLength = SendData->Length;

pin_ptr<Byte> pData = &SendData[0];

                    

char* pBuffer = new char[ nLength ];

CopyMemory( pBuffer, pData, nLength );

 

참고로 C++/CLI에서는 바이트형 배열 array<Byte> C#에서는 byte[] 이 됩니다.

 

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[step.03] 배열

C++/CLI 2010.06.18 08:30 Posted by 흥배

프로그래밍 할 때 가장 자주 사용하는 자료구조가 바로 배열입니다. 배열을 사용하지 않고 프로그래밍 하기는 힘들죠^^.

그래서 이번에는 C++/CLI에서의 배열에 대해서 이야기하려고 합니다.

 

 

C++/CLI에서의 배열은 ‘array’

 

비관리 C++에서는 배열은 ‘[]’을 사용합니다.

int Nums[10];

char szName[20] = {0,};

 

그러나 C++/CLI에서의 배열은 ‘array’라는 클래스를 사용합니다.

 

int 형의 3개의 요소를 가지는 배열은 아래와 같이 정의합니다.

array< int >^ A1 = gcnew array< int >(3);

array< int >^ A2 = gcnew array< int >(4) { 1, 2, 3 };

array< int >^ A3 = gcnew array< int >{ 1, 2, 3 };

 

다음은 간단한 사용 예입니다.

< 코드 1. >

int main()

{

           array< int >^ Numbers = gcnew array< int >(5);

                    

           for( int i = 0; i < 5; ++i )

           {

                     Numbers[ i ] = i;

 

                     System::Console::WriteLine( Numbers[i] );

           }

 

           getchar();

           return 0;

}

 

 

 

array에 유저 정의형 사용하기

 

array에는 기본형(int, float )만이 아닌 유저 정의형도 사용할 수 있습니다. 다만 비관리 클래스는 안됩니다. 오직 관리 클래스(ref class)만 가능합니다. 또 그냥 ref 클래스를 그대로 넣을 수는 없는 클래스의 핸들을 사용해야 합니다(ref 클래스는 GC에 동적 할당을 하기 때문이겠죠).

 

ref class refTest

{

};

 

array< refTest >^ arrTest;    // 에러

array< refTest^ >^ arrTest;   // OK

 

 

 

 

for each 사용하기

 

앞서 <코드1>의 예제에서는 배열의 모든 요소를 순환하기 하기 위해 ‘for’문을 사용했습니다. 그러나 .NET에서는 for문 보다 ‘for each’문을 사용하는 것이 성능이나 안정성 등에서 더 좋습니다(다만 for each를 사용하면 내부에서 값을 변경할 수 없다는 문제는 있습니다).

 

< 코드 2. >

#include <iostream>

 

 

int main()

{

           array< int >^ Numbers = gcnew array< int > { 10, 11, 12, 13, 14 };

                    

           for each( int nValue in Numbers )

           {

                     System::Console::WriteLine( nValue );

           }

 

           getchar();

           return 0;

}

 

 

 

다 차원 배열

 

array는 너무 당연하게 다 차원 배열도 만들 수 있습니다.

 

< 코드 3. 2차원 배열의 예 >

int main()

{

           array<int,2>^ a2 = gcnew array<int,2>(4,4);

           array<int,2>^ b2 = gcnew array<int,2>{ {1,2,3,4},{1,2,3,4},{1,2,3,4},{1,2,3,4} };

 

           getchar();

           return 0;

}

 


 

 


array의 기능은 .NET 라이브러리의 array 클래스를 사용하므로 자세한 사용방법은 MSDN에서 .NET 라이브러리 부분을 참고 하시가 바랍니다.

 

 

다음에는 nullptr, interior_ptr, pin_ptr 설명과 관리코드의 타입을 비관리 코드로 넘길 때 어떤 작업을 하는지 이야기 하겠습니다.^^

 

 

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