要在Java中實現基于SIMD的高效算法,可以使用Java中的向量化庫,如Apache Commons Math或者使用Java中的JNI(Java Native Interface)來調用底層的C/C++庫。下面是一個簡單的示例,展示如何使用JNI來調用C語言中的SIMD指令來實現向量加法:
public class SIMDExample {
static {
System.loadLibrary("SIMDExample");
}
private native void vectorAdd(float[] array1, float[] array2, float[] result, int size);
public static void main(String[] args) {
int size = 1000000;
float[] array1 = new float[size];
float[] array2 = new float[size];
float[] result = new float[size];
// 初始化數組
for (int i = 0; i < size; i++) {
array1[i] = i;
array2[i] = i;
}
// 調用JNI方法
new SIMDExample().vectorAdd(array1, array2, result, size);
// 打印結果
for (int i = 0; i < size; i++) {
System.out.println(result[i]);
}
}
}
#include <jni.h>
#include <immintrin.h>
JNIEXPORT void JNICALL Java_SIMDExample_vectorAdd(JNIEnv *env, jobject obj, jfloatArray array1, jfloatArray array2, jfloatArray result, jint size) {
jfloat* a1 = (*env)->GetFloatArrayElements(env, array1, NULL);
jfloat* a2 = (*env)->GetFloatArrayElements(env, array2, NULL);
jfloat* r = (*env)->GetFloatArrayElements(env, result, NULL);
__m256 a, b, c;
for (int i = 0; i < size; i += 8) {
a = _mm256_loadu_ps(&a1[i]);
b = _mm256_loadu_ps(&a2[i]);
c = _mm256_add_ps(a, b);
_mm256_storeu_ps(&r[i], c);
}
(*env)->ReleaseFloatArrayElements(env, array1, a1, 0);
(*env)->ReleaseFloatArrayElements(env, array2, a2, 0);
(*env)->ReleaseFloatArrayElements(env, result, r, 0);
}
gcc -shared -fPIC -o libSIMDExample.so -I${JAVA_HOME}/include -I${JAVA_HOME}/include/linux SIMDExample.c
請注意,以上示例僅為演示目的,實際應用中需要根據具體需求進行相應的優化和調整。