数据并行向量库

数据并行向量库（SIMD 库）为显式表达数据并行操作和让数据并行操作更高效提供了便捷的类型。

一个 simd<T> 类型的对象行为和 T 类型的对象相似。然而 T 储存和操纵一个值，simd<T> 储存和操纵多个值（被称为宽度但为了与其它标准库一致，被命名为 size，参见 simd_size）。

每个在 simd<T> 上的 操作符 / 操作 都表现的像是逐元素进行的（除了被明显标注为水平的操作）。这个简单的规则传达了数据同步的语义并会被编译器用来生成数据并行向量指令（SIMD 指令）和 / 或独立的执行流程。

simd<T> 和 native_simd<T> 类型的宽度在编译时由实现决定。相反，fixed_size_simd<T, N> 类型的宽度是由开发者决定的一个特定的固定的值。

要想使用不同数据并行向量类型（SIMD 类型），一种推荐的高效的模式是使用 native_simd 和 rebind_simd：

#include <experimental/simd>
 
namespace stdx = std::experimental;
 
using floatv  = stdx::native_simd<float>;
using doublev = stdx::rebind_simd_t<double, floatv>;
using intv    = stdx::rebind_simd_t<int, floatv>;

这样可以确保这些类型都有相同的宽度，因而可以相互转换。不同宽度类型的转换是未定义的，因为那样会丢弃或凭空创造一些值。若要改变大小，可以使用数据并行向量库提供的 split 和 concat 函数。

在标头 <experimental/simd> 定义

主类

simd (并行 TS v2)	数据并行向量类型 (类模板)
simd_mask (并行 TS v2)	元素类型为 bool 的数据并行类型 (类模板)

ABI 标签

在命名空间 `std::experimental::simd_abi` 定义
scalar (并行 TS v2)	存储单个元素的标签类型 (typedef)
fixed_size (并行 TS v2)	存储指定数量元素的标签类型 (别名模板)
compatible (并行 TS v2)	确保 ABI 兼容性的标签类型 (别名模板)
native (并行 TS v2)	最有效率的标签类型 (别名模板)
max_fixed_size (并行 TS v2)	保证支持的固定最大元素数 (常量)
deducededuce_t (并行 TS v2)	获得给定的元素类型及元素数的 ABI 类型 (类模板)

对齐标签

element_aligned_tag element_aligned (并行 TS v2)	指示元素对齐的标签类型 (类)
vector_aligned_tag vector_aligned (并行 TS v2)	指示向量类型对齐的标签类型 (类)
overaligned_tag overaligned (并行 TS v2)	指示指定对齐的标签类型 (类模板)

where_expression

const_where_expression (并行 TS v2)	以非修改操作选择的元素 (类模板)
where_expression (并行 TS v2)	以修改操作选择的元素 (类模板)
where (并行 TS v2)	产生 const_where_expression 和 where_expression (函数模板)

转型

simd_cast static_simd_cast (并行 TS v2)	逐元素 static_cast (函数模板)
to_fixed_size to_compatible to_native (并行 TS v2)	逐元素 ABI 转型 (函数模板)
split (并行 TS v2)	分割单个 simd 对象为多个 (函数模板)
concat (并行 TS v2)	连接多个 simd 对象为单个 (函数模板)

算法

min (并行 TS v2)	逐元素 min 操作 (函数模板)
max (并行 TS v2)	逐元素 max 操作 (函数模板)
minmax (并行 TS v2)	逐元素 minmax 操作 (函数模板)
clamp (并行 TS v2)	逐元素 clamp 操作 (函数模板)

规约

reduce (并行 TS v2)	规约向量为单个元素 (函数模板)
hmin (并行 TS v2)	返回最小元素 (函数模板)
hmax (并行 TS v2)	返回最大元素 (函数模板)

掩码规约

all_of any_of none_of some_of (并行 TS v2)	true 值数上的谓词 (函数模板)
popcount (并行 TS v2)	返回 true 值数 (函数模板)
find_first_set find_last_set (并行 TS v2)	返回首个或最末 true 值的位置 (函数模板)

特性

is_simd is_simd_mask (并行 TS v2)	检查类型是否为 `simd` 或 `simd_mask` 类型 (类模板)
is_abi_tag (并行 TS v2)	检查类型是否为 ABI 标签类型 (类模板)
is_simd_flag_type (并行 TS v2)	检查类型是否为 simd 标志类型 (类模板)
simd_size (并行 TS v2)	获得给定的元素类型及 ABI 的元素数 (类模板)
memory_alignment (并行 TS v2)	获得 vector_aligned 的适当对齐 (类模板)
rebind_simd resize_simd (并行 TS v2)	更改 `simd` 或 `simd_mask` 的元素数或元素类型 (类模板)

数学函数

除特殊数学函数之外的所有在 <cmath> 中的函数，都为 simd 提供了重载。

编译器支持
自立实现与有宿主实现
语言
标准库
标准库标头
具名要求
功能特性测试宏 (C++20)
语言支持库
概念库 (C++20)
元编程库 (C++11)
诊断库
通用工具库
字符串库
容器库
迭代器库
范围库 (C++20)
算法库
数值库
本地化库
输入/输出库
文件系统库 (C++17)
正则表达式库 (C++11)
并发支持库 (C++11)
技术规范
符号索引
外部库

文件系统库 (文件系统 TS)
库基础 (库基础 TS)
库基础 2 (库基础 TS v2)
库基础 3 (库基础 TS v3)
并行扩展 (并行 TS)
并行扩展 2 (并行 TS v2)
并发扩展 (并发 TS)
并发扩展 2 (并发 TS v2)
概念 (概念 TS)
范围 (范围 TS)
反射 (反射 TS)
数学特殊函数 (特殊函数 TR)