C++ SIMD：按位与运算后存储uint64_t值

Question

我正在尝试在两个 uint64_t 整数数组的元素之间按位 &，然后将结果存储在另一个数组中。这是我的程序：

#include <emmintrin.h>
#include <nmmintrin.h>
#include <chrono>


int main()
{

  uint64_t data[200];
  uint64_t data2[200];
  uint64_t data3[200];
  __m128i* ptr = (__m128i*) data;
  __m128i* ptr2 = (__m128i*) data2;
  uint64_t* ptr3 = data3;

  for (int i = 0; i < 100; ++i, ++ptr, ++ptr2, ptr3 += 2)
    _mm_store_ps(ptr3, _mm_and_si128(*ptr, *ptr2));

}

但是，我得到这个错误：

test.cpp:17:50: error: cannot convert ‘uint64_t* {aka long unsigned int*}’ to ‘float*’ for argument ‘1’ to ‘void _mm_store_ps(float*, __m128)’
     _mm_store_ps(ptr3, _mm_and_si128(*ptr, *ptr2));

出于某种原因，编译器认为我正在复制到一个浮点数组。是否可以用 uint64_t 的数组做我想做的事情？

Answer 1

您可以使用 _mm_store_si128.

首先将指针 ptr3 更改为

  __m128i* ptr3 = (__m128i*) data3;

然后

  for (int i = 0; i < 100; ++i, ++ptr, ++ptr2, ++ptr3)
    _mm_store_si128(ptr3, _mm_and_si128(*ptr, *ptr2));

Answer 2

您正在使用浮点运算 _mm_store_ps although you actually want to store integers. So either use _mm_store_si128 或将结果转换回 uint64_t。

您还应确保将数组对齐到 16 字节，这样可以使用对齐的 load/store 操作，速度会更快。

#include <emmintrin.h>
#include <nmmintrin.h>
#include <chrono>

int main()
{
  __declspec(align(16)) uint64_t data[200];
  __declspec(align(16)) uint64_t data2[200];
  __declspec(align(16)) uint64_t data3[200];
  __m128i* ptr = (__m128i*) data;
  __m128i* ptr2 = (__m128i*) data2;
  __m128i* ptr3 = (__m128i*) data3;

  for (int i = 0; i < 100; ++i, ++ptr, ++ptr2, ++ptr3)
    *ptr3 = _mm_and_si128(*ptr, *ptr2);
}

C++ SIMD：按位与运算后存储uint64_t值

C++ SIMD: Store uint64_t value after bitwise and operation

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