java如何使用c amp

如何在Java中使用C AMP?

C AMP（Concurrency and Parallelism）是一种并发和并行编程模型，它利用硬件的多核处理器和GPU提供的大量并行处理能力，以实现高性能的并行计算。然而，Java并不直接支持C AMP，但是可以通过JNI（Java Native Interface）来调用C AMP代码，或者使用Java支持的并行计算框架如Java并行流和Fork/Join框架来实现类似C AMP的并发和并行计算。

在这篇文章中，我将详细介绍如何在Java中使用C AMP，包括如何在Java中通过JNI调用C AMP代码和如何使用Java并行流和Fork/Join框架来实现并发和并行计算。

一、如何在Java中通过JNI调用C AMP代码

首先，我们需要在C++中编写C AMP代码。然后，我们需要创建一个JNI接口，这个接口将C AMP代码封装起来，并提供一个可以被Java调用的接口。

1. 编写C AMP代码

C AMP代码通常是一个处理大量数据并且可以并行处理的函数。例如，我们可以创建一个函数，它接受一个整数数组，然后将数组中的每个元素加一。

#include <amp.h>
void addOne(int* data, int size) {
    concurrency::array_view<int, 1> a(size, data);
    concurrency::parallel_for_each(a.extent, [=](concurrency::index<1> i) restrict(amp) {
        a[i]++;
    });
    a.synchronize();
}

2. 创建JNI接口

我们需要创建一个Java类，这个类包含一个native方法，这个方法对应我们的C AMP函数。

public class CAMP {
    public native void addOne(int[] data);
}

然后，我们需要使用javah工具生成JNI头文件。

javah CAMP

这将生成一个CAMP.h文件，它包含了我们需要在C++中实现的JNI函数。

JNIEXPORT void JNICALL Java_CAMP_addOne(JNIEnv*, jobject, jintArray);

最后，我们需要在C++中实现这个JNI函数。

#include "CAMP.h"
#include <amp.h>
JNIEXPORT void JNICALL Java_CAMP_addOne(JNIEnv* env, jobject, jintArray data) {
    jsize size = env->GetArrayLength(data);
    jint* elements = env->GetIntArrayElements(data, NULL);
    concurrency::array_view<int, 1> a(size, elements);
    concurrency::parallel_for_each(a.extent, [=](concurrency::index<1> i) restrict(amp) {
        a[i]++;
    });
    a.synchronize();
    env->ReleaseIntArrayElements(data, elements, 0);
}

这样，我们就可以在Java中通过JNI调用C AMP代码了。

二、如何使用Java并行流和Fork/Join框架实现并发和并行计算

除了通过JNI调用C AMP代码，我们还可以直接使用Java支持的并行计算框架来实现并发和并行计算。

1. 使用Java并行流

Java 8引入了并行流，我们可以使用它来处理大量数据。

int[] data = ...;
Arrays.stream(data).parallel().forEach(i -> i++);

2. 使用Fork/Join框架

Java 7引入了Fork/Join框架，我们可以使用它来处理大量数据。

class AddOneTask extends RecursiveAction {
    private final int[] data;
    private final int start;
    private final int end;
    public AddOneTask(int[] data, int start, int end) {
        this.data = data;
        this.start = start;
        this.end = end;
    }
    @Override
    protected void compute() {
        if (end - start <= 1000) {
            for (int i = start; i < end; i++) {
                data[i]++;
            }
        } else {
            int middle = (start + end) / 2;
            invokeAll(new AddOneTask(data, start, middle), new AddOneTask(data, middle, end));
        }
    }
}
ForkJoinPool.commonPool().invoke(new AddOneTask(data, 0, data.length));

总结来说，我们可以在Java中通过JNI调用C AMP代码，或者使用Java支持的并行计算框架如Java并行流和Fork/Join框架来实现并发和并行计算。