为 cublas 将设备端复杂 * 转换为 double * 或 float *

如何解决为 cublas 将设备端复杂 * 转换为 double * 或 float *

问题

使用 complex * 将 float * 转换为 double * 或 reinterpret_cast() 指针是否安全

thrust::complex<float> *devicePtr; // only to show type,devicePtr otherwise lives in an object
/* OR */
float _Complex         *devicePtr;
/* OR */
std::complex<float>    *devicePtr;

cublasScnrm2(cublasv2handle,n,(cuComplex*)xarray,1,reinterpret_cast<float *>(obj->devicePtr));

如果没有，有没有聪明的方法来解决这个问题？

限制

obj 是一个 C 结构体（所以不可能有直接的运算符重载）
我无法将 devicePtr 存储为 float * 内的 obj
devicePtr 只持有一个指向单个值的指针。考虑到 reinterpret_cast 诡计，这可能是相关的，但在幕后，devicePtr 是池的一部分：

static thrust::complex<float> *pool;
/* OR */
static float _Complex         *pool;
/* OR */
std::complex<float>           *pool;

void giveObjectDevicePtr(object obj)
{
  for (int i = 0; i < poolSize; ++i) {
    if (poolEntryIsFree(pool,i)) obj->devicePtr = pool+i;
  }
}

cublas 调用是在流上异步进行的，因此应避免将 devicePtr 的内容复制到主机并同步流以执行转换。
- 同样，启动微内核也不理想，但也许是不可避免的。

我已经看到 many questions 关于将 double * 或 float * 转换为 complex *，但反过来的情况并不多。

解决方法

在幕后，CUDA 中可用的复杂类型通常应该是一个包含两个值的结构。您可以通过查看 cuComplex.h 头文件（作为一个可能的示例）来理解我的意思。

将指向这种类型的指针投射到与该结构中的值一致的指针类型，通常应该比其他方式风险更低（相反方式除了基址之外还有额外的对齐要求）输入）。

如果你确切地假设你正在讨论的类型，那么我声称这个问题与 CUDA 无关，而且实际上只是一个 C++ 问题。

如果您进行这样的转换，然后将其提供给 cublas 函数，在一般情况下，我认为您将同时计算实部和虚部，这对我来说似乎很奇怪。但是，对于您所展示的案例，这应该不是问题。

您似乎也对设备指针所在的位置有些困惑：

将 devicePtr 复制到主机

任何可用于 CUBLAS 调用的最新版本 CUBLAS 的设备指针都存在于主机内存中。

根据文档，这在理论上应该是可能的，尽管它并不明确。

如果您正在处理 std::complex<T>，答案将是肯定的“是”。根据{{3}}，指向std::complex<T>数组的指针可以reinterpret_cast指向指向T数组的指针，具有直观的语义。这是为了与 C 的复数兼容。

现在 thrust::complex<T>，cppreference，“它在功能上与它相同，但也可以用于 std::complex 当前不能的设备代码。” “功能相同”是否包括与 C 的复杂类型的兼容性并不明确。也就是说，结构的布局与人们期望的 std::complex<T> 布局一样，这意味着（在实际意义上）这样的转换很可能像 std::complex<T> 一样工作。