kernel里__printf(a, b)说明

FROM:__attribute__ ((format (printf, 2, 3)));_陈嘉怡的专栏-优快云博客

这句主要作用是提示编译器,对这个函数的调用需要像printf一样,用对应的format字符串来check可变参数的数据类型。

例如:
extern int myprintf (void *other, const char *fmt, ...)
__attribute__ ((format (printf, 2, 3)));

format (printf, 2, 3)告诉编译器,fmt相当于printf的format,而可变参数是从myprintf 的第3个参数开始。

这样编译器就会在编译时用和printf一样的check法则来确认可变参数是否正确了。
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原文链接:https://blog.youkuaiyun.com/chenjiayi_yun/article/details/16849683

头文件里的定义

include\linux\compiler_attributes.h

/*
 *   gcc: https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Common-Function-Attributes.html#index-format-function-attribute
 * clang: https://clang.llvm.org/docs/AttributeReference.html#format
 */
#define __printf(a, b)                  __attribute__((__format__(printf, a, b)))
#define __scanf(a, b)                   __attribute__((__format__(scanf, a, b)))

extern int my_printf (void *my_object, const char *my_format, ...) __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));

对于这个例子,格式化字符串 (my_format)是my_print函数的第二个参数,需要检查的参数从第三个参数开始,所以format attribute正确的参数是2和3

In the example above, the format string (my_format) is the second argument of the function my_print, and the arguments to check start with the third argument, so the correct parameters for the format attribute are 2 and 3.

https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Common-Function-Attributes.html#index-format-function-attribute里的解释内容如下

format (archetype, string-index, first-to-check)

The format attribute specifies that a function takes printfscanfstrftime or strfmon style arguments that should be type-checked against a format string. For example, the declaration:

extern int
my_printf (void *my_object, const char *my_format, ...)
      __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));

causes the compiler to check the arguments in calls to my_printf for consistency with the printf style format string argument my_format.

The parameter archetype determines how the format string is interpreted, and should be printfscanfstrftimegnu_printfgnu_scanfgnu_strftime or strfmon. (You can also use __printf____scanf____strftime__ or __strfmon__.) On MinGW targets, ms_printfms_scanf, and ms_strftime are also present. archetype values such as printf refer to the formats accepted by the system’s C runtime library, while values prefixed with ‘gnu_’ always refer to the formats accepted by the GNU C Library. On Microsoft Windows targets, values prefixed with ‘ms_’ refer to the formats accepted by the msvcrt.dll library. The parameter string-index specifies which argument is the format string argument (starting from 1), while first-to-check is the number of the first argument to check against the format string. For functions where the arguments are not available to be checked (such as vprintf), specify the third parameter as zero. In this case the compiler only checks the format string for consistency. For strftime formats, the third parameter is required to be zero. Since non-static C++ methods have an implicit this argument, the arguments of such methods should be counted from two, not one, when giving values for string-index and first-to-check.

In the example above, the format string (my_format) is the second argument of the function my_print, and the arguments to check start with the third argument, so the correct parameters for the format attribute are 2 and 3.

The format attribute allows you to identify your own functions that take format strings as arguments, so that GCC can check the calls to these functions for errors. The compiler always (unless -ffreestanding or -fno-builtin is used) checks formats for the standard library functions printffprintfsprintfscanffscanfsscanfstrftimevprintfvfprintf and vsprintf whenever such warnings are requested (using -Wformat), so there is no need to modify the header file stdio.h. In C99 mode, the functions snprintfvsnprintfvscanfvfscanf and vsscanf are also checked. Except in strictly conforming C standard modes, the X/Open function strfmon is also checked as are printf_unlocked and fprintf_unlocked. See Options Controlling C Dialect.

For Objective-C dialects, NSString (or __NSString__) is recognized in the same context. Declarations including these format attributes are parsed for correct syntax, however the result of checking of such format strings is not yet defined, and is not carried out by this version of the compiler.

The target may also provide additional types of format checks. See Format Checks Specific to Particular Target Machines.

<think>嗯,用户想了解CUDA中的device函数。首先,我得回忆一下CUDA的基本架构。记得CUDA函数有几种执行空间,比如host(CPU)和device(GPU)。device函数应该是在GPU上执行的函数,对吧?但具体有哪些类型呢? 对了,CUDA中有__device__、__global__和__host__这些关键字。用户问的是device函数,所以重点在__device__。那__device__函数有什么特点呢?它们只能在GPU上执行,不能被主机调用。这点要说明清楚。 可能用户在使用CUDA编程时遇到了需要封装一些在GPU上重复使用的代码的情况,这时候device函数就派上用场了。比如,在多个__global__或__device__函数中调用的公共代码。需要举例子吗?比如向量加法中的元素操作,可以封装成一个__device__函数,这样代码更简洁。 还要注意device函数的限制,比如不能调用host函数,不能使用递归,这些限制可能会影响用户的使用。另外,执行环境是在GPU的线程中,所以需要考虑线程的层次结构,比如blockIdx、threadIdx这些变量。 用户可能的疑问是,device函数和global函数的区别。global函数是内核,由主机调用,而device函数只能在设备端调用。另外,device函数是否支持递归或者动态内存分配?应该是不支持的,但需要确认最新的CUDA版本是否有变化。 还有,device函数的调用方式,比如在global函数中直接调用,不需要三重尖括号。可能需要举例说明代码结构,比如__global__函数调用__device__函数,这样用户更容易理解。 是否需要提到内联函数?比如__device__函数默认是内联的,或者可以通过__noinline__来禁止?这可能对性能优化有帮助,用户可能会关心这一点。 另外,device函数的参数传递和返回值,和普通的C/C++函数类似,但需要注意数据在设备内存中的位置。比如,传递指针的话,必须是指向设备内存的指针,否则会导致错误。 可能用户遇到的问题包括:错误地在host代码中调用device函数,或者device函数中调用了host函数导致编译错误。这时候需要指出这些常见错误和解决方法。 总结一下,回答的结构应该包括:定义、特点、使用场景、限制、示例代码、常见问题。这样用户能逐步理解device函数的作用和使用方法。</think>在 CUDA 编程中,`__device__` 函数是 GPU 设备端代码的核心组成部分。以下分步骤为您详细解释: ### 一、基本定义 `__device__` 函数是: 1. **GPU 独占执行**:仅在 GPU 上运行,无法被 CPU 直接调用 2. **调用范围受限**:只能被其他 `__device__` 函数或 `__global__`(内核)函数调用 3. **线程级执行**:每个线程独立执行该函数副本 ### 二、关键特性 1. **内存访问规则: ```cpp __device__ float process(float* dev_ptr) { return dev_ptr[threadIdx.x]; // 只能访问设备内存 } ``` 2. **性能优化特点: - 默认自动内联(可用 `__noinline__` 强制禁止) - 无栈空间限制时支持递归(需 CUDA 3.2+ 和计算能力 2.0+) ### 三、典型应用场景 1. **数学计算封装**: ```cpp __device__ float sigmoid(float x) { return 1.0f / (1.0f + expf(-x)); } ``` 2. **数据结构操作**: ```cpp __device__ void swap(int& a, int& b) { int temp = a; a = b; b = temp; } ``` ### 四、使用限制 1. **禁止行为清单: - ✖ 调用 `__host__` 函数 - ✖ 使用静态变量(CUDA 5.0 前) - ✖ 获取函数指针(部分架构支持有限) 2. **参数传递限制: - 仅支持传值或设备内存指针 - 不支持引用主机内存 ### 五、代码示例 完整调用过程演示: ```cpp __device__ int square(int x) { return x * x; } __global__ void kernel(int* d_out, int* d_in) { int tid = threadIdx.x; d_out[tid] = square(d_in[tid]); // 调用 device 函数 } // 主机端调用内核 kernel<<<1, 256>>>(d_output, d_input); ``` ### 六、调试技巧 1. 使用 `cuda-memcheck` 检查设备内存访问 2. 通过 `printf` 输出调试信息(需 CUDA 4.0+) ```cpp __device__ void debug_func(int val) { printf("Thread %d: value = %d\n", threadIdx.x, val); } ``` ### 七、性能考量 1. **寄存器使用**:复杂函数可能导致寄存器溢出 2. **控制流影响**:分支语句可能降低 warp 执行效率 3. **建议做法**:通过 `--ptxas-options=-v` 编译选项查看资源使用 理解 `__device__` 函数是 CUDA 高效编程的基础,合理使用可显著提升代码复用性和执行效率。实际开发中需结合 NVIDIA Nsight 等工具进行性能分析和优化。
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