## exe封装CUDA库：原理与详细介绍
### 什么是CUDA？
CUDA（Compute Unified Device Architecture，统一计算设备架构）是NVIDIA所推出的一种使用GPU进行通用计算的并行计算平台和编程模型。通过CUDA，我们可以利用NVIDIA的GPU来进行高效的并行计算。CUDA通过内置的并行计算API（如C，C++和Fortran等），让程序员能够利用GPU的强大计算能力，实现对复杂数学或大数据处理任务的高速运算。
要想在程序中使用CUDA，需要的库文件有：
1. CUDA Runtime API库，文件名为cudart.lib/dll；
2. 还可能需要CUDA库，如cublas.lib/dll、cufft.lib/dll等；
3. 我们编写的CUDA设备函数的库文件。
### 封装exe利用CUDA库的原理
封装exe文件，实际上就是将需要的CUDA库在执行exe程序的时候可以找到。封装过程的核心思想是通过修改exe的rpath，让它能找到内部包含的CUDA库文件。具体的实现方法可以是：
1. 将CUDA库文件 和 编写的CUDA设备函数的库文件包含在exe所在路径下的指定文件夹中；
2. 编译exe的时候，修改rpath（运行路径）为相对exe的路径；
3. 运行exe时，系统会先到指定的相对路径下寻找对应的CUDA库文件；即使用户的设备未安装CUDA环境，也能正常运行。
### 封装CUDA库到exe的详细操作步骤
以下是一个简化的例子，通过这个例子可以了解如何将CUDA库封装到exe：
1. 准备库文件与源文件：首先，确保你的项目编译需要的库文件，这包括你的CUDA程序所需的库。
假设我们的项目结构如下：
```
- project_folder
- lib
- cudart64_XX.dll
- cublas64_XX.dll
- your_cuda_function.dll
- src
- main.cpp
- your_cuda_function.cu
```
2. 编译你的CUDA源程序并生成库文件：使用nvcc将`.cu`文件编译成`.dll`库文件。例如，编译`your_cuda_function.cu`：
```
nvcc --shared -o your_cuda_function.dll your_cuda_function.cu -I
```
编译成功后，将`your_cuda_function.dll`放入`project_folder/lib`文件夹内。
3. 编译主程序：使用g++或其他编译器编译`main.cpp`并生成可执行文件。链接时，确保添加对`your_cuda_function.dll`的引用：
```
g++ -o your_program.exe main.cpp -I
```
4. 更新exe的rpath：利用工具`patchelf`来修改exe的rpath。Linux用户可以在编译时添加`-rpath`参数，Windows用户可以使用`add_dll_directory`API来设置相对路径。
命令示例：
```
patchelf --set-rpath '$ORIGIN/lib' your_program.exe
```
5. 运行程序：此时，你的exe文件已经封装好了CUDA库，应该可以在没有安装CUDA环境的设备上正常运行。
通过以上五个步骤，你可以将CUDA库封装到exe文件中，使用户在没有显式安装CUDA相关库时也可以运行你的程序。+
