Question

在F＃中，我们可以取消引用指向类型为'a的值的指针，如此

open FSharp.NativeInterop
let x = NativePtr.read p

其中p是nativeptr<'a>。

现在假设此指针指向'a值的数组，并且我们希望通过System.Numerics.Vector<_>使用SIMD处理此数组。为此，我们必须将 n 连续的'a值加载到Vector<'a>结构中。对于.NET /托管数组，可以使用适当的Vector<_>构造函数来实现。但不幸的是，我们所拥有的只是一个指针（事实上，在这种特殊情况下指向非托管堆），因此我们不能使用现有的构造函数重载之一。

那么，只需将p重新解释为nativeptr<Vector<'a>>？

即可

let inline cast<'T, 'U when 'U : unmanaged and 'T: unmanaged> (ptr: nativeptr<'T>) =
    ptr |> NativePtr.toNativeInt |> NativePtr.ofNativeInt<'U>

let v = p |> NativePtr.cast<'a, Vector<'a>> |> NativePtr.read

可悲的是，这不起作用，因为nativeptr的类型参数必须满足unmanaged约束 - Vector<_>，as a generic data type不会。

现在，解决此问题的一种方法是将C＃与NativeInterop结合使用，因为C＃编译器不强制执行unmanaged约束。然而，我真的很想留在F＃。

有没有希望这可以从F＃中有效高效？或者是等待Vector<_>使用支持从指针加载的构造函数扩展的唯一选项？

Answer 1

在F＃本身似乎没有解决这个问题。因此，我在C＃中实现了一个小包装器，它基本上只转发到NativeInteropEx.NativePtr，但剥离了C＃编译器未知的unmanaged约束：

using NativeInteropEx;
using System.Numerics;
using System.Runtime.CompilerServices;

public struct VectorView<T> where T: struct
{
    [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
    public static Vector<T> Get(IntPtr p, int idx) {
        return p.Get<Vector<T>>(idx);
    }

    [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
    public static Vector<T> Get(IntPtr p, long idx) {
        return p.Get<Vector<T>>(idx);
    }

    [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
    public static void Set(IntPtr p, int idx, Vector<T> value) {
        p.Set(idx, value);
    }

    [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
    public static void Set(IntPtr p, long idx, Vector<T> value) {
        p.Set(idx, value);
    }

    [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
    public static Vector<T> Read(IntPtr p) {
        return p.Read<Vector<T>>();
    }

    [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
    public static void Write(IntPtr p, Vector<T> value) {
        p.Write(value);
    }
}

使用此中间层，我们现在可以在F＃中将nativeptr<'T>取消引用为Vector<'T>：

# baseAddress: nativeptr<'T> when 'T: unmanaged
# idx: int64
let v = VectorView<'T>.Get(baseAddress, idx)
# v: Vector<'T> of Vector<'T>.Count 'T values starting with baseAddress + sizeof<'T> * idx

从System.Numerics.Vector <t>块中的nativeptr <t>读取

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