在 AVX2 向量中加载 16 位整数？

Question

我是 AVX 编程新手。我想加载一个 __m256 具有 16 短整数或 16 位值的向量，但我无法这样做。

这是我的尝试。它给出以下错误：

incompatible types when initializing type ‘__m256’ using type ‘int’ __m256 result = _mm256_load_epi16((__m256*)&int_array);

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <immintrin.h>

int main() {
  int i;

  short int int_array[16] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16};


  __m256 result = _mm256_load_epi16((__m256*)&int_array);

  short int* res = (short int*)&result;
  printf("%d %d %d %d %d %d %d %d\n", res[0], res[1], res[2], res[3], res[4], res[5], res[6], res[7]);

  return 0;
}

Answer 1

__m256i integer_vector = _mm256_load_si256((__m256*)int_array);

三个问题：

您忽略了编译器对 _mm256_load_epi16 的隐式声明警告，该警告不存在 。这就是为什么它抱怨从 int.

__m256i

int_array 已经是指向第一个元素的指针。 &int_array 是指向指针的指针。你不想加载那个。
__m256 是一个包含 8 个浮点数的向量。你想要__m256i。（内在函数区分整数、浮点数和双精度向量。这与 asm 指令匹配：使用整数向量运算的结果作为 FP 向量运算的输入（反之亦然）会导致额外的旁路延迟延迟。这停止你不小心/不小心在整数数据上使用了 FP 洗牌。有时它仍然是值得的，这就是像 __m128 _mm_castsi128_ps(__m128i) 这样的函数存在的原因。）

loads/stores 没有具有不同整数元素大小的单独内在函数。这就是为什么您总是必须将那些烦人的转换写入 (__m256i*)。（AVX512 内在函数将采用 void* args，这是一个更好的设计 IMO。）

Intel 的 intrinsics finder（https://software.intel.com/sites/landingpage/IntrinsicsGuide/) will help you find the functions you need. See also the sse tag wiki for guides, and the x86 tag wiki 有好东西。

第四个问题：您没有对齐数组，因此使用对齐加载内在函数是不安全的。您可以改用 loadu 内部函数。

第五题：

short int* res = (short int*)&result; 是个坏主意。不要将指针别名指向向量。将向量指针别名到数组上是可以的，因为 __m256i 是用 "may alias" 属性定义的。但是取消引用 (short int*)&result 是 C/C++ 未定义的行为，并且不会做你想做的（理论上或实践中）。

存储到临时数组，使用 _mm_extract_epi16，或使用联合进行类型双关。

在 AVX2 向量中加载 16 位整数？

Load 16 bit integers in AVX2 vector?

c

vector

avx2

第五题：