Futhark語言
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編程範型 | 陣列式, 函數式 |
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語言家族 | ML |
設計者 | Troels Henriksen, Cosmin Oancea, Martin Elsman |
釋出時間 | 2014年 |
目前版本 |
|
型態系統 | 靜態, 強型別 |
作業系統 | 跨平台 |
許可證 | ISC許可證 |
網站 | https://futhark-lang.org |
啟發語言 | |
APL, Haskell, NESL, Standard ML |
Futhark是一個函數式、數據並列、陣列程式語言,最初於哥本哈根大學理學院電腦科學系(DIKU)作為HIPERFIT(財務資訊科技的函數式高效能計算)計劃的一部份而開發[2]。它聚焦於確使以函數式風格書寫的數據並列程式,可以高效能的執行於大規模並列硬件上,特別是在GPU上。Futhark強烈的受到NESL啟發,但是為了確使更具進取性的編譯器最佳化,對如何表達並列施加了約束。特別是,不支援非正規的巢狀數據並列[3]。
概述
[編輯]Futhark是屬於ML家族的語言,它具有從OCaml、Standard ML和Haskell衍生的縮排不敏感的語法。型別系統基於了Hindley–Milner型別系統,還並具有各種擴充,比如唯一類型和大小依值型別。Futhark不意圖成為編寫完全應用的通用程式語言,轉而聚焦於書寫計算「內核」(不必定相同於GPU內核),它們由用常規語言書寫的應用程式來呼叫[4]。
例子
[編輯]點積
[編輯]下列程式計算包含雙精度數值的兩個向量的點積:
def dotprod xs ys = f64.sum (map2 (*) xs ys))
它還可以等價的書寫為具有顯式類型標註的形式:
def dotprod [n] (xs: [n]f64) (ys: [n]f64) : f64 = f64.sum (map2 (*) xs ys))
這製作出了大小依值型別,即這個函數只能以相同大小的兩個陣列來呼叫,型別檢查器會拒絕不能靜態的確定符合這個要求的任何程式。
矩陣乘法
[編輯]下列程式使用上述點積定義進行矩陣乘法:
def matmul [n][m][p] (A: [n][m]f64) (B: [m][p]f64) : [n][p]f64 =
map (\A_row ->
map (\B_col -> dotprod A_row B_col)
(transpose B))
A
注意它的類型強制這個函數只能以具有相容大小的矩陣來呼叫。進一步的說,這是巢狀數據並列的例子。
參照
[編輯]- ^ Release 0.25.20. 2024年8月15日 [2024年8月22日].
- ^ 存档副本. [2022-05-12]. (原始內容存檔於2014-10-22).
- ^ Henriksen, Troels; Serup, Niels G. W.; Elsman, Martin; Henglein, Fritz; Oancea, Cosmin. Futhark: Purely Functional GPU-Programming with Nested Parallelism and In-Place Array Updates (PDF). Proceedings of the 38th ACM SIGPLAN Conference on Programming Language Design and Implementation. PLDI 2017. ACM. 2017 [2021-02-28]. (原始內容 (PDF)存檔於2020-09-20).
- ^ Parallel Programming in Futhark — Interoperability. [2023-10-01]. (原始內容存檔於2023-03-30).
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