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Thrust库中的Gather和Scatter操作

article 2025/9/16 21:42:26

Thrust库中的Gather和Scatter操作

Thrust是CUDA提供的一个类似于C++ STL的并行算法库，其中包含两个重要的数据操作：gather(聚集)和scatter(散开)。

Gather操作

Gather操作从一个源数组中按照指定的索引收集元素到目标数组中。

函数原型：

template<typename InputIterator1, typename InputIterator2, typename OutputIterator>
OutputIterator gather(InputIterator1 map_first, InputIterator1 map_last,InputIterator2 input_first, OutputIterator result);

工作方式：

result[i] = input[map[i]] 对于 map中的每个索引i

示例：

#include <thrust/gather.h>
#include <thrust/device_vector.h>// 源数据
thrust::device_vector<int> input(4);
input[0] = 10; input[1] = 20; input[2] = 30; input[3] = 40;// 索引映射
thrust::device_vector<int> map(3);
map[0] = 3; map[1] = 1; map[2] = 2;// 目标向量
thrust::device_vector<int> result(3);// 执行gather操作
thrust::gather(map.begin(), map.end(), input.begin(), result.begin());
// result现在包含 [40, 20, 30]

Scatter操作

Scatter操作将源数组的元素按照指定的索引分散到目标数组中。

函数原型：

template<typename InputIterator1, typename InputIterator2, typename InputIterator3, typename OutputIterator>
OutputIterator scatter(InputIterator1 first, InputIterator1 last,InputIterator2 map_first, InputIterator3 stencil,OutputIterator result);

工作方式：

result[map[i]] = input[i] 对于 map中的每个索引i

示例：

#include <thrust/scatter.h>
#include <thrust/device_vector.h>// 源数据
thrust::device_vector<int> input(3);
input[0] = 10; input[1] = 20; input[2] = 30;// 索引映射
thrust::device_vector<int> map(3);
map[0] = 3; map[1] = 1; map[2] = 2;// 目标向量(需要足够大)
thrust::device_vector<int> result(4);// 执行scatter操作
thrust::scatter(input.begin(), input.end(), map.begin(), result.begin());
// result现在包含 [0, 20, 30, 10] (初始值为0)