C++ SSE：存储到数组后的未定义行为

Question

我正在使用 SSE 指令 _mm_loadu_si128 从 2 个未对齐的向量 vec1 和 vec2 读取 uint64_t 整数，该指令从对齐和未对齐的内存中读取数据。然后我进行按位和运算，然后使用 _mm_storeu_si128 将结果存储到未对齐的内存中。存储的目标是一个名为 arr1 的数组。似乎在商店之前，我可以访问 arr1，但是在商店访问 arr1 之后出现未定义的行为（有时是段错误）。

#include <vector>
#include <emmintrin.h>
#include <nmmintrin.h>
#include <chrono>
#include <smmintrin.h>
#include <iostream>

int main()
{

        std::vector<uint64_t> vec1(200);
        std::vector<uint64_t> vec2(200,1);
        std::vector<uint64_t> *p_vec1 = &vec1;
        std::vector<uint64_t> *p_vec2 = &vec2;

        int total_bits = 0;
        int k = 0;
        for(; k < 100; k+=2){
                __m128i* ptr1 = (__m128i*) (p_vec1 + k);
                __m128i* ptr2 = (__m128i*) (p_vec2 + k);
                __m128i val1_4 = _mm_loadu_si128(ptr1);
                __m128i val2_4 = _mm_loadu_si128(ptr2);
                uint64_t arr1[2] = {0,0};
                 std::cout << "val1 " << arr1[0] << std::endl;
                _mm_storeu_si128((__m128i*) arr1, _mm_and_si128(val1_4, val2_4)); // after storing into arr1, Accessing arr1 gives undefined behavior
                std::cout << "val2 " << arr1[0] << std::endl; // This should only output 0s but instead outputs random numbers
                total_bits += __builtin_popcountll(arr1[0]);
         }
}

是_mm_storeu_si128 "changing the structure" of arr1，难道是我进店后无法访问的原因吗？

Answer 1

std::vector<uint64_t> *p_vec1 = &vec1;
std::vector<uint64_t> *p_vec2 = &vec2;

绝对不是您想要的。这并不意味着 p_vec1 指向向量中的元素，而是指向向量本身。您稍后执行 (__m128i*) (p_vec1 + k) 读取是未定义的行为： p_vec1 + 1 不指向向量的第二个值；它指向 vec1 之后的向量（这没有任何意义）。

您可能想要以下内容：

uint64_t *p_vec1 = vec1.data();
uint64_t *p_vec2 = vec2.data();

这样 p_vec1 和 p_vec2 都指向向量的内容。

C++ SSE：存储到数组后的未定义行为

C++ SSE: Undefined behavior after storing to an array

c++

sse

simd