НОВЫЕ АЛГОРИТМЫ И СТРУКТУРЫ ДАННЫХДЛЯ ЭФФЕКТИВНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ЧИСЛЕННЫХ СХЕМ В СТАНДАРТЕ ЯЗЫКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ C++23

Abstract

В новую версию стандарта и библиотеки стандартных шаблонов (STL, Standard Template Library) языка программирования C++, вышедшую в конце 2023 г., включены новые алгоритмы и структуры данных. В статье описана работа с этими новыми возможностями: многомерными массивами (std::mdspan) и функциями библиотеки линейной алгебры (std::linalg). С их помощью открываются новые возможности ускорения численных схем для научных расчетов, в том числе для моделирования задач горения на персональных компьютерах и высокопроизводительных кластерах. Показано, что внедрение новых функций позволяет существенно сократить затраты на проектирование, написание и отладку кода, который может быть объектно-ориентированным и допускает повторное использование на разных архитектурах. При этом производительность вычислений остается на прежнем низком уровне процедурных подходов к программированию в стиле языка C. В качестве примера применения указанных возможностей приведены результаты расчета зажигания прямого угла поверхностью постоянной температуры.