在托管代码中调用 SSE 代码（对齐）答案

【问题标题】：Calling SSE code in managed code (alignment)在托管代码中调用 SSE 代码（对齐）
【发布时间】：2011-12-28 19:10:14
【问题描述】：

这是我的问题：我们有一个用 C++ 编写的数学库，它大量使用 SSE。我们需要在我们的工具（用 C# 编写）的托管层中使用相同的数学库。

问题是，数学库类必须是 16 字节对齐的（SSE 才能工作）。但是，在编译托管代码时，我会遇到很多错误，因为不支持“__declspec (align(X))”。

任何想法这是否可能以某种方式？我找不到任何有用的信息。

一些附加信息：

用 C++ 编写的数学库使用 SSE 来获得最佳性能。但是，我们的工具不需要最高性能，与一般的 C# 代码相比，我们甚至可以承受性能损失。更重要的是能够实际执行我们所有的代码（这是一个巨大的代码库），而无需人们在数据类型之间来回转换。

所以这实际上只关乎可用性，而不关乎性能。

我试过这个：我把我们所有的数学函数放到一个 cpp 中，而不是把它们作为内联函数。现在它们从自己的 DLL 中导出。但是，vector-class 当然仍然有一个 __m128 私有成员用于其数据。

只要我将这样一个变量放入托管代码中，编译器就会告诉我我的托管代码现在是本机代码。

这是否意味着我的类定义中不能有这样的类型并将其完全隐藏在 DLL 接口后面？谢谢。

【问题讨论】：

对于谁反对这个，请提供解释。我认为这个问题没有问题。
为什么不对这些部分强制进行原生编译呢？（我认为无论如何性能都会如此）
@Jan - 您能否澄清您的原始数学 C++ DLL 是本机代码还是托管 (C++/CLI) 代码？谢谢。
数学代码位于原生 C++ DLL 中。我尝试从托管 C++ 访问它（它包装了本机代码，以便它可以被 C# 代码调用）。问题是 C++ 类有一个私有成员“__m128”，托管代码编译器当然可以看到它，但它不喜欢它。看来我必须将所有 SSE 代码隐藏在函数中，这使得数学库不是很有用。

【解决方案1】：

听起来您正在尝试将数学库编译为托管代码？相反，您应该将其保留在本机代码中，并使用 P/Invoke 从托管代码中直接调用它。

将所需结构从 C# 编组为具有正确对齐方式的本机代码仍然很复杂，但应该是可行的。

here 显示的工作可能有助于您理解这些问题。

我正在尝试加速使用 SSE2 完全用 C#.NET 编写的模拟应用程序。迄今为止我花了几天时间研究在一个应用程序中使用 SSE2 的可行性 .NET 应用程序。

【讨论】：

他使用的是 C++/CLI，不需要 pinvoke。
@Hans - 你怎么知道的？
the compiler tells me that my managed code is now native code.
当我阅读它时，它指的是从 DLL 导出的数据。谈论 C++ DLL 通常并不意味着 C++/CLI - 如果他说程序集包含 C++ SSE 数学代码，那么我会同意你的看法。这还不清楚，我会要求 OP 澄清。

【解决方案2】：

struct打包能帮到你吗？

您可以使用它将字段与内存中的特定区域对齐。

【讨论】：

【解决方案3】：

好吧，只是总结一下：

我们认为让我们的代码直接与 SSE 数学库一起工作太复杂了。所以我们将有两个数学库。将 SSE 用于高性能代码的一种，它将在我们的 C++ 代码中深入使用。另一种是在没有 SSE 的情况下实现的，它将用于所有接口和对性能要求不高的代码。

通过这种方式，我们可以使用托管代码编译和链接所有内容，但仍然可以通过在真正重要的地方使用 SSE 代码来提高我们的性能。

但是，如果编译器可以“看到” SSE 的东西（例如，你只是在一个类中拥有一个 __m128 成员），那么使用托管代码编译任何东西就是一场噩梦。您必须在所有内容周围放置大量包装器。

我猜这只是 C# 和托管代码从未真正兼容的用例。

无论如何，感谢您的所有建议，它帮助我更清楚地了解问题。

【讨论】：

【解决方案4】：

顺便说一句，fftw wrapper I use 调用 fftw 方法进行内存分配，然后将数据填充到托管代码中，然后再次调用 fftw 进行处理。你能用类似的范式吗？

【讨论】：