现代 C++ header-only 库，提供标准库扩展和无感 C++26 backport。
| 特性 | 标准提案 | 入口头文件 | 状态 |
|---|---|---|---|
std::unique_resource |
P0052R15 | #include <memory> |
完整 (实验性) |
std::simd |
P1928 | #include <simd> |
核心表面完整（Layer 1 向量化） |
std::execution (senders/receivers) |
P2300 | #include <execution> |
Phase 1-4 (Phase 4 部分) |
std::linalg (BLAS Level 1/2/3) |
P1673R13 | #include <linalg> |
完整（SIMD + OpenMP 加速） |
std::submdspan |
P2630 | #include <mdspan> |
基础设施 |
注意： std::unique_resource 当前仅在 Library Fundamentals TS v3 中，尚未进入 C++26 标准。
#include <memory>
// std::unique_resource — RAII 资源管理
auto file = std::make_unique_resource_checked(fopen("data.txt", "r"), nullptr, &fclose);#include <execution>
// P2300 senders/receivers — 结构化异步
auto result = std::execution::sync_wait(
std::execution::just(42)
| std::execution::then([](int x) { return x * 2; })
);
// *result == tuple{84}#include <linalg>
#include <mdspan>
// std::linalg — BLAS Level 1/2/3
double a[] = {1,2,3}, b[] = {4,5,6};
std::mdspan va(a, 3), vb(b, 3);
double d = std::linalg::dot(va, vb); // 1*4 + 2*5 + 3*6 = 32#include <execution>
// when_all — 结构化并发
auto [a, b] = *std::execution::sync_wait(
std::execution::when_all(
std::execution::just(42),
std::execution::just(3.14)
)
);
// a == 42, b == 3.14include(/path/to/forge/forge.cmake)
target_link_libraries(myapp PRIVATE forge::forge)或使用 add_subdirectory：
add_subdirectory(forge)
target_link_libraries(myapp PRIVATE forge::forge)forge.cmake 会自动探测工具链是否已原生支持各特性，仅在缺失时启用 backport。
- C++23 或更高版本
- CMake 3.17 或更高版本
std::linalg需要工具链提供<mdspan>（如 Zig/LLVM 18+，GCC 14+）
Forge 的核心设计目标：当未来标准库原生提供相同能力后，下游升级工具链时无需任何源码修改即可自动切换到原生实现。
为此，backport 满足以下要素：
- 标准入口不变：下游写
#include <memory>/#include <execution>/#include <linalg>，而不是forge/... - 命名空间不变：API 以
std::/std::execution::/std::linalg::形式出现 - API 形状一致：公开接口与标准最终版保持一致，不引入额外扩展
- 自动开关：
forge.cmake通过check_cxx_source_compiles()探测原生支持，仅在缺失时注入 backport
实现方式：forge.cmake 将 backport/ 前置到 include path；backport/ 内提供与标准同名的包装头（如 backport/memory、backport/linalg），先包含真实标准库头，再条件注入 backport 实现。
注意：向
namespace std注入声明/定义在严格意义上属于未定义行为。这是 backport 为达成"无感切换"的工程性权衡，通过"仅在工具链缺失该特性时启用"来降低风险面。
当前为 P2300 senders/receivers 的 Phase 1-4 backport（Phase 4 部分功能）：
已实现：
- Sender 工厂：
just、just_error、just_stopped、read_env - 适配器：
then、upon_error、upon_stopped、let_value、let_error、let_stopped - 调度器适配器：
starts_on、continues_on（schedule_from）、bulk（串行） - 组合器：
into_variant、when_all（完整笛卡尔积签名）、split、ensure_started、start_detached - 消费者：
sync_wait、sync_wait_with_variant（均通过std::this_thread） - Stopped 工具：
stopped_as_optional、stopped_as_error - 调度器：
inline_scheduler、run_loop（mutex+cv，跨工具链可移植） - Stop tokens：
inplace_stop_source/token/callback、never_stop_token、any_stop_token（类型擦除）、stoppable concepts - Coroutine 桥：
as_awaitable、with_awaitable_senders（需要 C++20 coroutines） - 基础设施：
enable_sender、get_completion_scheduler、sender_adaptor_closureCRTP、transform_completion_signatures、SBO+堆存储抽象 - 域调度：
default_domain、get_domainCPO、connect_t集成transform_sender - Async scope（P3149R11）：
simple_counting_scope、counting_scope
CPO 调度内部使用
tag_invoke（不对外暴露），Phase 3+ 新增类型使用成员函数优先分发。当原生<execution>可用时，整个 backport 自动禁用。
某些 libstdc++/PSTL 发行版中，
<execution>（并行策略实现）在链接期可能需要tbb。Forge 的 tests/examples 会在检测到tbb时自动链接。
当前为 P1673R13 的完整串行 backport，覆盖 BLAS Level 1/2/3：
BLAS Level 1： copy、scale、swap_elements、add、dot、dotc、vector_two_norm、vector_abs_sum、vector_idx_abs_max、vector_sum_of_squares、givens_rotation_setup、givens_rotation_apply
BLAS Level 2： matrix_vector_product、triangular_matrix_vector_product、triangular_matrix_vector_solve、symmetric_matrix_vector_product、hermitian_matrix_vector_product、matrix_rank_1_update/_c、symmetric_matrix_rank_1/2_update
BLAS Level 3： matrix_product、triangular_matrix_product、triangular_matrix_matrix_left_solve、symmetric_matrix_product、symmetric_matrix_rank_k/2k_update
辅助组件： scaled/conjugated/transposed/conjugate_transposed 视图函数、scaled_accessor、conjugated_accessor、layout_transpose、layout_blas_packed、标记类型（upper_triangle/lower_triangle/column_major/row_major 等）
依赖 C++23
<mdspan>，在无<mdspan>的工具链上（如 GCC 13）优雅跳过。当原生<linalg>可用时（__cpp_lib_linalg >= 202311），backport 自动禁用。未实现 execution policy 重载（纯串行实现，不链接系统 BLAS）。
SIMD 加速： BLAS Level 1 归约操作（dot、vector_two_norm、vector_abs_sum）以及 copy、scale 在 Forge std::simd 可用时自动使用 SIMD 加速路径；matrix_vector_product（GEMV）内层循环也已 SIMD 化。支持全部非复数标准算术类型。已在 x86_64（原生）、aarch64、riscv64、loongarch64 四个架构上通过 zig 交叉编译 + qemu 验证。
OpenMP 并行： -fopenmp 可用时，OpenMP 自动并行化 GEMM/GEMV 外循环。Zig 等不支持 OpenMP 的工具链自动回退串行，无需任何代码修改。
当前 std::simd backport 已完整覆盖 [simd.syn] 公开表面：
- 核心 API：
simd<T, Abi>、simd_mask<T, Abi>、构造/转换/下标/算术/比较/位运算 - 内存操作：
copy_from/copy_to（含 flags）、load/store（含 partial/unchecked 重载）、gather/scatter（含 range 重载） - 归约与排列：
reduce、hmin/hmax、split/cat、select - Layer 1 向量化：GCC/Clang vector extension 后端，
if consteval保持 constexpr 正确性 - Feature macro：定义
__cpp_lib_simd = 202411L，表明完整 [simd.syn] 覆盖
已在 x86_64、aarch64、riscv64、loongarch64 四架构验证。
include/forge/ 下提供标准之外的扩展工具（namespace forge，非 backport）：
类型擦除组件：
forge::any_sender_of<Sigs...>— 类型擦除 sender，SBO 64B + 堆回退，提供sync_wait()方法直接运行所存储的 senderforge::any_receiver_of<Sigs...>— 类型擦除 receiver，用于在泛型代码中存储不同类型的 receiver
并发组件：
forge::static_thread_pool— 线程池，提供scheduler接口，与std::execution集成forge::system_context— 全局线程池单例，提供便捷的全局调度器访问forge::task<T>— 协程返回类型，实现sender接口，可与sync_wait配合使用（需要 C++20 coroutines）
- 文件编码：UTF-8 without BOM（符合 C++23 标准）
- 代码注释：仅使用英文
- 许可证：MIT License (2026)
- 示例 - 使用示例
本项目的 backport 实现参考了以下开源项目：
- std::simd: std-simd - Matthias Kretz 的参考实现
- std::linalg: kokkos/stdBLAS - P1673 参考实现
- std::execution: NVIDIA/stdexec - P2300 参考实现
- SIMD 优化: ncnn - 腾讯的高性能神经网络推理框架
感谢这些项目的贡献者。
MIT License - 详见 LICENSE 文件