# action_nn_c

**Repository Path**: duzc2/action_nn_c

## Basic Information

- **Project Name**: action_nn_c
- **Description**: 用于执行具体任务的神经网络。
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Apache-2.0
- **Default Branch**: main
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-03-17
- **Last Updated**: 2026-06-08

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# action_nn_c

基于 C11 的神经网络库与代码生成框架。

## 核心特点

- **代码生成**：通过 profiler 从网络拓扑描述自动生成 C11 推理/训练代码
- **12+ 网络类型**：MLP、CNN、RNN、LSTM、xLSTM、minLSTM、Transformer、GNN、Seq2Seq、MobileNetV2、U-Net、Mamba-2
- **多后端**：标量 CPU、INT8 量化推理、OpenCL GPU 加速
- **WASM 支持**：通过 Emscripten 编译到 WebAssembly，在浏览器中运行
- **可视化编辑器**：基于 Rete.js 的拖拽式网络搭建，可导出 C 代码
- **共享组件**：RMS Norm、Skip Connection (LAuReL-RW)、Dropout/DropPath、Multi-Head Attention/GQA、SwiGLU、RoPE、Min GRU
- **训练功能**：Adam/Muon 优化器、知识蒸馏、数据增强、权重保存/加载

## 解决什么问题

### 边缘/嵌入式设备上的轻量推理

纯 C 实现，无 GC，无运行时依赖。可通过 CMake 选项关闭不需要的网络类型，最小化二进制体积。支持 INT8 量化进一步降低模型大小和计算量。

### 快速原型到生产部署

三阶段流水线：生成 → 训练 → 推理。从网络定义直接生成可编译的 C11 代码，无需运行时解析模型文件。

### 浏览器端 AI

通过 Emscripten 编译到 WASM，配合可视化编辑器在浏览器中搭建网络、导出代码并运行推理。

## 快速开始

### 环境要求

- CMake 3.20+
- C11 编译器（GCC、Clang、MSVC）

### 一键构建

```bash
cmake --preset release
cmake --build build/release --config Release
```

### 运行 MNIST 示例

```bash
cd demo/mnist
run_demo.bat          # Windows
# 或手动执行三步：
# 1. 运行 generate 生成代码
# 2. 运行 train 训练模型
# 3. 运行 infer 进行推理
```

## 文档导航

| 文档 | 说明 |
|------|------|
| [架构总览](docs/concepts/architecture.md) | 整体架构与设计哲学 |
| [网络定义系统](docs/concepts/network_def.md) | NN_NetworkDef 结构与 API |
| [Profiler 流水线](docs/concepts/profiler_pipeline.md) | 代码生成机制 |
| [后端系统](docs/concepts/backend_system.md) | VTable 分发与多后端 |
| [从零开始](docs/guide/getting_started.md) | 环境搭建与第一个 Demo |
| [创建自定义网络](docs/guide/create_network.md) | 编写 generate_main.c |
| [网络类型详解](docs/guide/network_types.md) | 12 种网络类型参考 |
| [训练指南](docs/guide/training.md) | 优化器、蒸馏、数据增强 |
| [推理部署](docs/guide/inference.md) | 推理 API 与 INT8 量化 |
| [GPU 加速](docs/guide/gpu_backend.md) | OpenCL 后端配置 |
| [WASM 部署](docs/guide/wasm_web.md) | 浏览器端运行 |
| [可视化编辑器](docs/guide/web_editor.md) | Web 编辑器使用 |
| [源码结构](docs/deep/code_structure.md) | 模块组织与依赖 |
| [Profiler 内部](docs/deep/profiler_internals.md) | 代码生成器实现细节 |
| [网络实现模式](docs/deep/network_impl.md) | 网络类型实现规范 |
| [共享组件](docs/deep/nn_components.md) | RMS Norm、Attention 等 |
| [测试体系](docs/deep/testing.md) | 测试结构与运行 |
| [Profiler API 参考](docs/reference/api_profiler.md) | profiler_generate_v2 签名 |
| [网络定义 API 参考](docs/reference/api_network_def.md) | 工厂函数与结构体 |
| [运行时 API 参考](docs/reference/api_runtime.md) | 推理/训练运行时 |
| [CMake 选项](docs/reference/cmake_options.md) | 构建变量与预设 |
| [WASM API](docs/reference/wasm_api.md) | JavaScript 接口 |

## 项目结构一览

```
action_c/
├── CMakeLists.txt             # 顶层构建文件（C11、Threads）
├── CMakePresets.json          # 预设：debug/release/hardened/sanitized
├── LICENSE                    # Apache 2.0
├── src/
│   ├── CMakeLists.txt         # 网络类型开关与子目录
│   ├── profiler/              # 网络定义、验证、哈希、代码生成
│   ├── nn/                    # 网络类型实现、注册表、共享组件
│   │   ├── types/             # mlp/cnn/rnn/lstm/xlstm/min_lstm/
│   │   │                      #   transformer/gnn/seq2seq/mobilenet/
│   │   │                      #   unet/mamba2
│   │   ├── norm/              # RMS Normalization
│   │   ├── dropout/           # Dropout + DropPath
│   │   ├── residual/          # Skip Connection (LAuReL-RW)
│   │   ├── embedding/         # Token Embedding + RoPE
│   │   └── attention/         # Scaled Dot-Product Attention
│   ├── infer/                 # 推理运行时适配层
│   ├── train/                 # 训练运行时、Muon 优化器、增强、蒸馏
│   ├── gpu/                   # OpenCL + CLBlast 后端
│   └── utils/                 # Arena 内存池、日志、安全数学
├── demo/                      # 15 个 Demo（mnist、snake、transformer 等）
├── tests/                     # 单元测试、数值梯度验证、集成测试
├── wasm/                      # WASM 构建配置与 JS 绑定
├── web_editor/                # Rete.js 可视化编辑器
├── 3rdparty/CLBlast/          # OpenCL BLAS 库
└── cmake/                     # CMake 模块（编译器标志、版本管理）
```

## 许可证

Apache License 2.0。详见 [LICENSE](LICENSE)。