opencl: C++ 接口(cl.hpp)创建kernel

OpenCL不仅提供了标准C接口，同时提供C++的接口(cl.hpp)，其实就是基于C接口的进一步封装。有了这个C++接口,对于C++项目来说，就大大提高了使用的便利性，本人涉及的这个项目对OpenCL的调用全部都是基于OpenCL的C++接口来完成的。

本文讲述如何用OpenCL 1.2的C++接口来从cl原文件创建kernel。

在cl.hpp中对cl_kernel被封装成了cl::Kernel对象，当然cl_program也被封装成了cl::Program对象。创建Kernel基本上主要涉及的就是这两个对象。

要创建cl::Kernel,先要创建cl::Program,下面的代码片段从一个std::string字符串源码中创建cl::Program

/* 通过source提供的源码创建 cl::Program  */
cl::Program facecl_context::createProgram(std::string source,const char* name) {try {// 执行clCreateProgramWithSource创建对象// m_context为cl::Context上下文件对象cl::Program program(m_context, source); try{program.build(); //代码编译 执行clBuildProgram
#ifndef NDEBUG// 获取编译日志auto log=cl_utilits::getBuildInfo<CL_PROGRAM_BUILD_LOG>(program);// 显示编译日志showBuildLog(log,name);
#endifreturn program;}
#ifdef CL_VERSION_2_0 //当OpenCL版本为2.0以上时，编译错误抛出cl::BuildError异常
// 当然要让Opencl出错时抛出异常而不是返回错误码，需要在的代码中增加__CL_ENABLE_EXCEPTIONS宏定义catch(cl::BuildError &e){auto log=e.getBuildLog();showBuildLog(log,name);// 将cl::BuildError封装成自定义异常face_cl_build_exception抛出throw face_cl_build_exception(e,log);}
#else //当OpenCL版本为1.1,1.2时，编译错误抛出cl::Error异常catch(cl::Error& e){auto log=cl_utilits::getBuildInfo<CL_PROGRAM_BUILD_LOG>(program);showBuildLog(log,name);// 将cl::Error封装成自定义异常face_cl_build_exception抛出throw face_cl_build_exception(e,log);}
#endif      } catch (cl::Error& e) {// 将cl::Error 封装成自定义异常face_cl_exception抛出throw face_cl_exception(e);}
}

有了cl::Program对象，创建cl::Kernel就更简单了

/* 通过file提供的源码创建 cl::Kernel,并将cl::Kernel命名为name加入m_kernels映射表中  */
cl::Kernel facecl_context::createKernel(const char* name, const char *file) {auto scaling = load_string(file); // 从文本文件file读取所有内存到转成std::stringauto program = createProgram(scaling,name); // 创建cl::Program对象cl::Kernel kernel(program, name);this->m_kernels.emplace(name, kernel);// m_kernels类型为std::unordered_map<std::string,cl::Kernel>return kernel;
}

facecl_context 类完整的源码如下

/** platforms.h**  Created on: 2016年2月21日*      Author: guyadong*/#ifndef FACEDETECT_FACECL_CONTEXT_H_
#define FACEDETECT_FACECL_CONTEXT_H_
#include "mycl.h"
#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include "cl_utilits.h"
#include "assert_macros.h"using namespace std;typedef enum {image_scaling
}facecl_kernel;
#define KERNEL_NAME(n) #n
#define KERNEL_FILE_NAME(n) #n".cl"
class facecl_context {cl::Context m_context;cl::ImageFormat m_gray_format;std::unordered_map<std::string,cl::Kernel> m_kernels;cl::CommandQueue m_command_queue;/* 初始化上下文(context),优先获取GPU设备 */cl::Context _initContext(){try {return cl::Context(CL_DEVICE_TYPE_GPU);} catch (cl::Error &e) {if (CL_DEVICE_NOT_FOUND != e.err())throw e;try {return cl::Context(CL_DEVICE_TYPE_CPU);} catch (cl::Error &e1) {if (CL_DEVICE_NOT_FOUND != e1.err())throw e1;return cl::Context(CL_DEVICE_TYPE_DEFAULT);}}
}
public:void showSupportedImageFormats(cl_mem_flags flags,cl_mem_object_type type = CL_MEM_OBJECT_IMAGE2D,std::ostream& stream = cout) {return cl_utilits::showSupportedImageFormats(m_context, flags, type, cout);}const cl::Context& getContext()const{return m_context;}const cl::ImageFormat& getGrayFormat()const{return m_gray_format;}const cl::Kernel& getKernel(const char* name)const{auto itor=m_kernels.find(std::string(name));if(itor==m_kernels.end())throw face_cl_exception(ERROR_STR("can't found kernel:").append(name));return  itor->second;}cl::CommandQueue &getCommandQueue(){return m_command_queue;}cl::Program createProgram(std::string src,const char* name=nullptr) {try {cl::Program program(m_context, source);try{program.build();#ifndef NDEBUGauto log=cl_utilits::getBuildInfo<CL_PROGRAM_BUILD_LOG>(program);showBuildLog(log,name);#endifreturn program;}#ifdef CL_VERSION_2_0 //当OpenCL版本为2.0以上时，编译错误抛出cl::BuildError异常catch(cl::BuildError &e){auto log=e.getBuildLog();showBuildLog(log,name);throw face_cl_build_exception(e,log);}#else //当OpenCL版本为1.1,1.2时，编译错误抛出cl::Error异常catch(cl::Error& e){auto log=cl_utilits::getBuildInfo<CL_PROGRAM_BUILD_LOG>(program);showBuildLog(log,name);throw face_cl_build_exception(e,log);}#endif} catch (cl::Error& e) {throw face_cl_exception(e);}}cl::Kernel createKernel(const char* name, const char* file){auto scaling = load_string(file);auto program = createProgram(scaling,name);cl::Kernel kernel(program, name);this->m_kernels.emplace(name, kernel);return kernel;}void showBuildLog(build_log_type& build_log, const char* name = nullptr, std::ostream& stream=cout) {if (name)stream<<"--------------" << "source name:" << name<<"------------------" << endl;cl_utilits::showBuildLog(build_log, stream);}facecl_context(){try{m_context = _initContext();auto devices = m_context.getInfo<CL_CONTEXT_DEVICES>();m_command_queue=cl::CommandQueue(m_context);cl_utilits::showDevices(devices);m_gray_format = cl_utilits::getFittedImageFormatForGray(m_context, CL_MEM_READ_ONLY | CL_MEM_COPY_HOST_PTR);cout << "select format:" << cl_utilits::imageFormatToString(m_gray_format) << endl;auto k=createKernel(KERNEL_NAME(image_scaling),KERNEL_FILE_NAME(image_scaling));}catch(exception&e){cout<<e.what()<<endl;throw e;}}virtual ~facecl_context()=default;};
extern facecl_context global_facecl_context;#endif /* FACEDETECT_FACECL_CONTEXT_H_ */

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