Metal标准库包括：通用函数、整型函数、关系函数、数学函数、矩阵运算、SIMD运算、几何函数、纹理函数等。接下来让我们走进Metal标准库的世界。

1、通用函数

通用函数在<metal_common>头文件中，T为scalar或vector的浮点类型。如下表所示：

通用函数	描述
T clamp(T x, T minval, T maxval)	限制x取值范围在minval与maxval之间
T mix(T x, T y, T a)	纹理混合
T saturate(T x)	限制数值在[0.0, 1.0]
T sign(T x)	符号函数，x>0返回1.0，x<0返回-1.0
T smoothstep(T edge0, T edge1, T x)	x<=edge0返回0.0，x>=edge1返回1.0
T step(T edge, T x)	x<edge返回0.0，否则返回1.0

2、整型函数

整型函数在<metal_integer>头文件中，主要是位操作相关，如下表所示：

整型函数	描述
T abs(T x)	求绝对值
T clz(T x)	头部为0bit的个数
T ctz(T x)	尾部为0bit的个数
T hadd(T x, T y)	两者之和的一半
T max(T x, T y)	两者较大值
T min(T x, T y)	两者较小值
T popcount(T x)	非0位的个数
T reverse_bits(T x)	高低位反转

3、关系函数

关系函数在<metal_relational>头文件中，T为scalar或vector的浮点类型，Ti为整型，Tb为布尔类型。如下表所示：

4、数学函数

数学函数在<metal_math>头文件中， 如下表所示：

数学函数	描述
T cos(T x)	余弦函数
T sin(T x)	正弦函数
T ceil(T x)	向上取整
T floor(T x)	向下取整
T divide(T x, T y)	除法运算
T exp(T x)	指数运算
T fract(T x)	取小数部分
T log(T x)	对数运算

5、矩阵运算

矩阵运算在<metal_matrix>头文件中，T为float或half浮点类型，如下表所示：

矩阵函数	描述
float determinant(floatnxn)	求行列式
floatmxn transpose(floatnxm)	矩阵转置

6、SIMD运算

SIMD是单指令多数据的简称，操作寄存器并行运算，提高运算效率。SIMD组的矩阵运算定义在<metal_simdgroup_matrix>中，包括内存加载、存储，如下表所示：

7、 几何函数

几何函数定义在<metal_geometric>头文件中。T为vector浮点类型，Ts为scalar类型。如下表所示：

8、纹理函数

纹理函数定义在<metal_texture>头文件中， 支持1D纹理，2D纹理，3D纹理，如下表所示：

纹理函数	描述
atomic_load	加载纹理
atomic_store	存储纹理
atomic_exchange	交互纹理
atomic_min	比较纹理较大值
atomic_max	比较纹理较小值