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用另一个字节替换一个字节

avx simd sse

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senseiwa · 技术社区 · 7 年前

我发现为这个看似简单的问题创建代码有困难。

给定一个压缩的8位整数,用另一个字节替换一个字节(如果存在)。

例如,我想用 0x06 具有 0x01 ,所以我可以用 res 作为输入来查找 0x06 :

// Bytes to be manipulated
res = _mm_set_epi8(0x00, 0x03, 0x02, 0x06, 0x0F, 0x02, 0x02, 0x06, 0x0A, 0x03, 0x02, 0x06, 0x00, 0x00, 0x02, 0x06);

// Target value and substitution
val = _mm_set1_epi8(0x06);
sub = _mm_set1_epi8(0x01);

// Find the target
sse = _mm_cmpeq_epi8(res, val);

// Isolate target
sse = _mm_and_si128(res, sse);

// Isolate remaining bytes
adj = _mm_andnot_si128(sse, res);

现在我不知道如何继续 or 这两部分,我需要删除目标并用替换的字节替换它。

我这里缺少什么SIMD指令?

和其他问题一样,我只限于AVX,没有更好的处理器。

1 回复 | 直到 7 年前

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chtz 7 年前

您基本上需要做的是将(输入的)所有字节设置为零。然后将替换的所有其他字节设置为零和或结果。你已经有了一个面具 _mm_cmpeq_epi8 . 总的来说,可以这样做:

__m128i mask = _mm_cmpeq_epi8(inp, val);
return _mm_or_si128(_mm_and_si128(mask, sub), _mm_andnot_si128(mask, inp));

由于and/andnot/or的最后一个组合非常常见,SSE4.1引入了一个指令,它(本质上)将这些组合成一个:

__m128i mask = _mm_cmpeq_epi8(inp, val);
return _mm_blendv_epi8(inp, sub, mask);

事实上,clang5.0和更高版本在用优化编译时足够智能,可以用第二个变量替换第一个变量: https://godbolt.org/z/P-tcik

注意:如果替换值实际上是 0x01 你可以利用这样一个事实:蒙版(比较的结果)是 0x00 或 0xff (这是 -0x01 ,也就是说,可以将要替换的值归零,然后减去遮罩:

__m128i val = _mm_set1_epi8(0x06);
__m128i mask = _mm_cmpeq_epi8(inp, val);
return _mm_sub_epi8(_mm_andnot_si128(mask, inp), mask);

这可以节省加载 0x01 来自内存的向量或为它浪费一个寄存器。根据您的体系结构,它的吞吐量可能稍好一些。