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OpenCV高性能计算基础介绍

cv::cuda::GpuMat 顾名思义,GPU上的Mat,代表数据指针指向CUDA的Device memory的二维矩阵,是OpenCV多个CUDA相关模块(均在opencv_contrib)的基础数据结构之一...OpenCV中有一套高效易用的内存管理体系,使得多数情况下内存的管理不会成为效率的额外负担。此外,一些特性可能会使用户的代码产生意外的结果,有必要在用OpenCV进行开发前进行详细的了解。...对此,OpenCV的策略是,cv::Mat类以及cv::cuda::GpuMat类对同类型实例的拷贝构造函数,operator= 重载以及ROI区域截取均为浅拷贝操作,并用简单的引用计数管理共享的内存。...需要注意的是,这与写时复制 (COW) 不同,OpenCV无法判断Mat的数据何时被写入,如果改变了一个副本data指针所指向的数据而在此之前没有调用create()等函数改变data指针本身的值,那么所有副本的数据都会发生变化...当中间变量的生命周期足够长(如作为成员变量时),我们有两种内存分配策略: 提供setSize()接口,由用户决定设定所有中间变量的尺寸的时机。

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CUDA并行编程概述

CUDA CUDA是英伟达推出的GPU架构平台,通过GPU强大的并行执行效率,为计算密集型应用加速,CUDA文件以.cu结尾,支持C++语言编写,在使用CUDA前需要下载 CUDA Toolkit 内存与显存...CPU可以访问内存,GPU可以访问显存,如果需要使用GPU进行计算,必须把数据从内存复制到显存 指向显存的指针 创建一个指向显存的指针,下面的代码可以告诉你为什么要使用 (void**)类型 int*...p; // 这是一个指向int变量的内存指针 function(p); // 如果直接把指针传入函数,那么它会以参数的形式被带入计算,函数中的操作无法修改p的值 function(&p); /...(void*)p; // 这样可以把 p 变成无类型指针,但是我们需要的是指向 p 的地址的无类型指针 (void**)&p; // 这样我们就得到了指向 p 的地址的无类型指针 function...int,则默认y和z都是1 后面还有两个可选参数,分别用来表示共享内存大小和流,共享内存大小限制了可以动态分配的共享内存的最大值,流指定使用哪个IO通道在内存和显存之间复制数据,使用不同的流可以防止阻塞

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    DAY13:CUDA C Runtime之统一虚拟地址空间及进程间通信

    可以直接使用一个普通的指针Type *p指向,而不是每个分配的指针只在每个设备上才有意义。...,例如: 本节点标记为是内存上,必须用CPU处理,本节点链接到的下一个节点是在GPU上,这个下一个节点的指向的指针必须GPU有效,CPU不能处理,云云的。...memory是分裂的,一个指针必须需要在编译时刻知道指向哪里,否则不能使用。...这个特性需要Linux的。Windows下不能用。 你可以将它理解成CUDA版的CPU上的共享内存机制。 CPU上有IPC机制,可以在进程间共享一些信息/东西。其中的一个重要的点是共享内存。...手册这里提到CPU部分主要是因为两点: (1)CUDA IPC和CPU上的共享内存很像,只不过是共享显存。(2)CUDA IPC需要通过CPU上的普通IPC才能建立。

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    CUDA 6中的统一内存模型

    CPU和GPU之间共享的数据必须在两个内存中都分配,并由程序直接地在两个内存之间来回复制。这给CUDA编程带来了很大难度。 ?...统一内存模型创建了一个托管内存池(a pool of managed memory),该托管内存池由CPU和GPU共享,跨越了CPU与GPU之间的鸿沟。CPU和GPU都可以使用单指针访问托管内存。...如果您曾经编程过CUDA C / C++,那么毫无疑问,右侧的代码会为您带来震撼。请注意,我们只分配了一次内存,并且只有一个指针指向主机和设备上的可访问数据。...UVA为 系统中的所有内存提供了单个虚拟内存地址空间,无论指针位于系统中的何处,无论在设备内存(在相同或不同的GPU上)、主机内存、或片上共享存储器。...通过使用 cudaMallocManaged(),您可以拥有一个指向数据的指针,并且可以在CPU和GPU之间共享复杂的C / C++数据结构。

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    【C语言】指针的爱恨纠葛:常量指针vs指向常量的指针

    常量指针 vs. 指向常量的指针 在C语言中,“常量指针”和“指向常量的指针”是两个重要的指针概念。它们在控制指针的行为和数据的可修改性方面发挥着关键作用。理解这两个概念有助于编写更安全、有效的代码。...库函数接口:在函数参数中,常量指针可以确保指针所指向的内存区域不会被函数修改,从而避免意外的副作用。 2.5 注意事项 初始化:常量指针必须在声明时初始化,因为一旦指针的地址被设定,就不能再更改。...ptr所指向的内容(即*ptr)不能被修改。 你可以改变ptr的值(即指针的地址),使其指向不同的内存位置,但不能通过ptr修改它所指向的值。...指针操作:虽然指针本身可以指向不同的位置,但对数据的修改是不允许的,这要求程序员在设计时考虑数据的不可变性。 4....最佳实践总结 8.1 常量指针的最佳实践 初始化:确保在声明时初始化常量指针,避免未定义行为。 只读数据:在需要固定内存地址的场景中使用常量指针,如硬件寄存器。

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    深拷贝与浅拷贝

    在浅拷贝中,如果对象中存在指针成员变量,那么只会复制指针的值,而不会复制指针所指向的实际数据。 具体来说,浅拷贝仅复制指针的值,使目标对象和源对象共享相同的内存块。...这意味着如果源对象或目标对象修改了共享内存中的数据,那么另一个对象也会受到影响。这可能导致意外的行为和错误的结果。...但是如果你的类包含了如指针等需要手动管理内存的数据类型,那么就需要自行实现深拷贝,以避免可能的内存泄露或者未定义行为。...这种情况下,当其中一个对象被析构并释放了内存后,另一个对象的成员指针就会成为悬空指针,指向已释放的内存。使用悬空指针可能导致程序出错、崩溃或产生不可预测的行为。...这些默认的特殊成员函数对于处理指针成员是不安全的,因为它们会执行浅拷贝,即拷贝指针本身而不是指针所指向的数据。这样,在对象复制或移动时,两个对象将共享相同的数据。

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    OpenCV二维Mat数组(二级指针)在CUDA中的使用

    这个是一个简单的示例,以一级指针和二级指针开访问二维数组中的数据,主要步骤如下: (1)为二级指针A、C和一级指针dataA、dataC分配CPU内存。二级指针指向的内存中保存的是一级指针的地址。...一级指针指向的内存中保存的是输入、输出数据。...(6)使用cudaMemcpy()函数将主机端一级指针指向的CPU内存空间中的输入数据,拷贝到设备端一级指针指向的GPU内存中,这样输入数据就算上传到设备端了。...(8)最后将设备端一级指针指向的GPU内存中的输出数据拷贝到主机端一级指针指向的CPU内存中,打印显示即可。 ?...sizeof(uchar)*imgH*imgW*2); //关键:主机二级指针指向设备一级指针位置,这样才能使设备的二级指针指向设备的一级指针位置 for (int i=0;

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    【编程基础】C语言内存使用的常见问题

    有时,全局数据被意外改写并非内存越界导致,而是某指针(通常为野指针)意外地指向该数据地址,导致其内容被改写。野指针导致的内存改写往往后果严重且难以定位。此时,可编码检测全局数据发生变化的时机。...因为指针做为函数参数时,函数内部只能改变指针所指向地址的内容,并不能改变指针的指向。...【对策】 不要用return语句返回指向栈内变量的指针,可改为返回指向静态变量或动态内存的指针。但两者都存在重入性问题,而且后者还存在内存泄露的危险。...3 内存释放失败 内存释放失败的主要原因有: 1) 释放未指向动态内存的指针; 2) 指向动态内存的指针在释放前被修改; 3) 内存越界,导致malloc等分配函数所维护的管理信息被破坏; 4) 内存重复释放...例如,接口内每次申请比调用者所需更大的内存,将其首尾若干字节设置为特殊值,仅将中间部分的内存返回给调用者使用。这样,通过检查特殊字节是否被改写,即可获知是否发生内存越界。

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    CUDA编程.内核调用

    首先我说一下什么叫内核,这里的内核很狭义就是ANSI C关键字+CUDA扩展关键字编写的设备代码~ 它是主机代码(Host Coda)通过内核调用的方式来启动的。...再简单点就是,内核调用的含义是我们从主机代码启动设备代码。通常来说,内核调用会生成大量的(Block)和线程(Thread)来在GPU上并行的处理数据。...程序启动的线程数=块数x单个线程数 最后一个参数是可选的,指定内核共享的内存大小 ? 这里就拿上文的程序看 表示我们想用每一个快启动一个线程 后面的括号是三个参数,这里就说最后 一个参数。...是指向设备显存的指针 指向设备显存中的位置,内核将在那里存储相加的结果 作为程序员需要知道的是,作为参数传递给内核的指针应该仅指向设备显存,指向主机会程序崩溃。...内核执行完成后,设备指针指向的结果可以复制会主机内存,取回来这个值再使用。这里还要说一句,一个块上面就一个Thread的写法对资源利用不好~ ?

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    说一下 ArrayList 和 LinkedList 的区别?

    和 last 指针指向链表的头尾指针。...如果在链表中间添加节点时,会用到 node(index) 方法查询指定位置的节点。...分析一下添加方法的时间复杂度,区分在链表两端或中间添加元素的情况共: 如果是在链表首尾两端添加: 只需要 O(1) 时间复杂度; 如果在链表中间添加: 由于需要定位到添加位置的前驱和后继节点,所以需要...找到插入位置的后继节点(null) // 2. 构造新节点 // 3. 将新节点的 prev 指针指向前驱节点(l) // 4....总结 1、LinkedList 是基于链表的线性表,同时具备 List、Queue 和 Stack 的行为; 2、在查询指定位置的节点时,如果索引位置小于 size/2,则从头节点开始找,否则从尾节点开始找

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    CUDA指针数组Kernel函数

    第二重的指针指向不规则数组的第二个维度,这个维度的长度大小是不一致的,因为我们在结构体中存储的只是一个指针和该维度的数组长度,因此可以实现不规则数组的存储。...那么如果我们希望可以在CUDA上实现一个类似的功能,首先需要考虑到以下几个方面: 首先我们需要把数据拷贝到CUDA的Device Memory里面才能用来计算; Host侧和Device侧指针不能共享,...如果有回传数据的需要,我们再把最终的Device侧数据拷贝到Host侧进行同步。完成CUDA的计算之后,同步所有CUDA的线程,并且释放不必要的内存。...因此我们在Host侧拷贝数据给Device侧时,我们应该先定义一个Host侧的结构体,但该结构体的第二重指针应该指向Device侧的内存。...其中主要的不同点大概就是在Host和Device之间的内存交互上,需要不断的分配、拷贝和释放内存,最终我们还是用一个CUDA的Kernel函数实现了一个不规则数组的输出。

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    统一通信 X(UCX) 实现高性能便携式网络加速-UCX入门教程HOTI2022

    为此,UCT 依赖于低级驱动程序,例如 uGNI、Verbs、共享内存、ROCM、CUDA。...因此,编程模型和库(MPI、OpenSHMEM、Apache Spark、RAPIDS 等)的实现得到简化,同时为多种互连(uGNI、Verbs、TCP、共享内存、ROCM、CUDA 等)提供有效支持。...UCX是一个依赖于设备驱动程序的中间件通信框架,例如RDMA、CUDA、ROCM。RDMA 和绕过操作系统的网络设备通常使用 UCX 支持的 RDMA 核心 Linux 子系统来实现设备驱动程序。...ucx_info -d 重要提示 在某些情况下,限制传输可能会导致意外和未定义的行为: 使用rc_verbs或rc_mlx5还需要ud_verbs或ud_mlx5传输进行引导。...UCX 协议操作可以使用 GPU 内存指针,就像使用主机内存指针一样。例如,传递给的“buffer”参数ucp_tag_send_nb()可以是主机内存或 GPU 内存。 支持哪些 GPU?

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    指针的艺术——四种智能指针

    C++中的内存管理一直是开发者面临的一个重要挑战。传统指针需要手动管理内存的分配和释放,这容易导致内存泄漏和悬空指针等问题。...智能指针是一个对象,像指针一样工作,但同时负责管理所指向对象的生命周期。智能指针在其自身被销毁时,会自动释放所管理的内存,从而避免内存泄漏。...std::auto_ptr 的设计初衷是提供自动内存管理,但由于其所有权语义不够明确,容易导致意外的内存管理问题,因此被 std::unique_ptr 取代。...所有权转移:std::auto_ptr在复制或赋值时会转移所有权,这意味着源指针会变为空。这种行为可能导致意外的内存管理问题。...std::shared_ptr(共享,强引用) std::shared_ptr 是一个共享所有权的智能指针,允许多个指针指向同一个对象。该对象和其相关资源会在“最后⼀个引⽤被销毁”时候释放。

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    C++的auto_ptr智能指针:从诞生到被弃用的历程

    它是一种智能指针,旨在自动管理单个对象的内存。当auto_ptr对象离开其作用域时,会自动调用delete操作符删除所指向的对象,从而释放内存。...这一特性在某些情况下可能会导致意外的错误和难以理解的代码行为。...如果后续代码中不小心再次使用p1,可能会引发未定义行为,因为p1此时已经不再指向有效的内存。此外,在容器中使用auto_ptr时,所有权转移的问题会变得更加复杂和难以控制。...容器在进行元素复制、移动等操作时,可能会意外地改变auto_ptr对象的所有权,导致内存管理混乱。不支持数组的限制auto_ptr不支持数组,这是其另一个重大缺陷。...当最后一个shared_ptr离开作用域时,才会删除所指向的对象,从而实现了对象的共享所有权管理。weak_ptr:通常与shared_ptr配合使用,用于打破shared_ptr之间的循环引用。

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    “暑”你当学霸|2022 CUDA线上训练营Day 2学员笔记分享

    利用共享存储单元优化应用(2.4实验课) Ÿ  共享存储单元详解 Ÿ  共享内存的Bank conflict Ÿ  利用共享存储单元进行矩阵转置和矩阵乘积 Ÿ  实验课内容:编写Shared Memory...在Host端他们是普通的两个dim3结构体。 10.  也就是说gpu的内存调度是以block调度的,不是以warp调度的是吗?..., 不使用特殊的写法,直接用等号的形式,例如: __shared__ int kachi[...]; kachi[xxx] = ptr[xxxx]; (其中ptr是一个指向显存/global memory...某区域的指针)。...因为这两个是一回事,只是节省了你的中间变量的写法,实际代码生成是一样的,所以不会有任何差别。(真正的直接能一步到shared,需要特殊的写法,本次课程不讲述) 以下是学员学习的笔记分享:

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    Caffe源码理解2:SyncedMemory CPU和GPU间的数据同步

    ::shared_ptr 是共享对象所有权的智能指针,当最后一个占有对象的shared_ptr被销毁或再赋值时,对象会被自动销毁并释放内存,见cppreference.com。...而shared_ptr所指向的SyncedMemory即是本文要讲述的重点。...void* cpu_ptr_; // CPU侧数据指针 void* gpu_ptr_; // GPU侧数据指针 size_t size_; // 数据所占用的内存大小 SyncedHead head_;..._; // 指示gpu_ptr_是否为对象内部调用cudaMalloc分配的GPU内存 int device_; // GPU设备号 cpu_ptr_和gpu_ptr_所指向的数据空间有两种来源,一种是对象内部自己分配的...USE_MKL mkl_free(ptr); #else free(ptr); #endif } 但是,在析构函数中,却释放了CPU和GPU的数据指针,那么是什么时候分配的内存呢?

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    字节一面,轻松通过!

    插入和删除性能: 在ArrayList中,插入和删除元素可能涉及到数组元素的移动,特别是在数组中间插入或删除元素时,需要移动后续元素的位置,因此性能可能较低。...,通过基类的虚函数进行调用时,会根据实际对象的类型调用对应的函数,这种行为称为多态性。...std::shared_ptr 是 C++11 引入的智能指针,用于管理动态分配的对象。它允许多个指针共享对同一对象的所有权,提供了一种更安全和方便的内存管理方式,避免了内存泄漏和悬空指针的问题。...当共享同一个资源时,确保在不再需要时及时释放智能指针。 std::shared_ptr 是 C++ 中常用的智能指针之一,可以帮助管理动态分配的资源,避免内存泄漏,并提高代码的安全性和可维护性。...计算中间值 mid: 使用 (left + right) / 2 可能会出现整数溢出问题,建议使用 left + (right - left) / 2 来计算中间位置。

    18110

    JVM学习笔记——Java内存区域与内存溢出异常

    程序计数器 程序计数器是一块较小的内存空间,可以看作当前线程所执行的字节码的行号指示器。为了线程切换后能够恢复到正确的位置。...指针碰撞:假设java堆中内存是绝对规整的,中间放着一个指针作为分界点的指示器,分配内存只需把指针向空闲空间那边移动一段与对象大小相等的距离。...对象创建时的冲突:创建对象是一个非常频繁的行为,并发情况下修改指针位置并不是线程安全的,可能出现给A对象分配内存是指针还未来得及修改B对象就是用这个指针进行下一步操作。...未锁定 指向锁记录的指针 00 轻量级锁定 指向重量级锁的指针 10 膨胀(重量级锁定) 空,不需要记录信息 11 GC标记 偏向线程ID,偏向时间戳,对象分代年龄 01 可偏向 对象头的另一部分是类型指针...,即对象指向它的类元数据的指针,虚拟机通过这个指针判断这个对象是哪一个类的实例。

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