为什么程序（全局）作用域变量必须是 __constant？

我是 OpenCL 新手，对这个限制感到非常困惑。例如，如果我想写一个LCG，我必须使状态字可以修改为rand() and srand()。在 ANSI C 中，我将使用以下方法来做到这一点：

/* ANSI C */
static unsigned long _holdrand = 1; /* Global! */

unsigned long rand(){
    _holdrand = _holdrand * 214013L + 2531011L;
    return (_holdrand >> 16) & 0x7FFF; 
}
void srand( unsigned long seed ){
    _holdrand = seed;
}

但 OpenCL 限制所有全局范围变量__constant。我可以移动_holdrand进入函数作用域，并从该函数返回它的指针。

/* OpenCL C */
uint* holdrand(){
    __private static uint _holdrand = 1;
    return &_holdrand;
}

uint rand(){
    *holdrand() = *holdrand() * 214013L + 2531011L;
    return (*holdrand() >> 16) & 0x7FFF; 
}
void srand( uint seed ){
    *holdrand() = seed;
}

它工作正常，我不知道这是否是一个好的解决方案。这个限制毫无意义，我只是通过添加更多奇怪的代码来避免它。

__private uint _holdrand = 1;
/* It should be the same thing... Why this is not allowed? */

由于返回静态指针方式的行为与 ANSI C 中的全局范围变量方法完全相同，因此我无法理解该限制的含义。有人可以解释为什么吗？我错过了什么吗？我应该做什么才能使_holdrand在这个例子中可以在两个不同的函数中修改吗？

简而言之 - OpenCL 程序生命周期和内存布局与 C 程序不同。在 OpenCL 中，没有堆栈、堆等。常量内存（通常）非常快且片上内存量很少，IO 操作与寄存器操作相比具有相同的性能顺序。因此，它对工作项的写入操作可能有限制。

每个 NDRange（通常）中都有数千个工作项 (WI)。想象一下，如果 512 个线程正在读取/写入同一变量，您可以实现什么性能。这就是为什么你有 4 个地址空间：

• __private对于每一个WI
• __local对于工作组内的所有 WI
• __global适用于 NDRange 内的所有 WI
• __constant对于全局只读变量

If your rand() & srand()函数是 WI 特定的，您应该使用私有内存。另一种方法是在全局地址空间中包含所需的变量。但在这种情况下要非常小心竞争条件。

OpenCL 可以在各种各样的设备上运行，这就是为什么某些限制看起来太严格的原因。