将“__m256 with random-bits”转换为 [0, 1] 范围内的浮点值

Question

我有一个包含随机位的 __m256 值。

我想“解释”它，以获得另一个包含 float 的 __m256 统一[0.0f, 1.0f]范围内的值。

计划使用：

__m256 randomBits = /* generated random bits, uniformly distribution */;
__m256 invFloatRange =  _mm256_set1_ps( numeric_limits<float>::min() ); //min is a smallest increment of float precision

__m256 float01 =  _mm256_mul(randomBits, invFloatRange);
//float01 is now ready to be used

问题一：

但是，在 randomBits 的所有位都为 1 因此是 NAN 的极少数情况下，这会导致问题吗？

我能做些什么来保护自己免受这种伤害？

我希望 float01 始终是一个可用的数字

问题二：

通过上述方法得到的[0 to 1]范围是否保持统一？我知道 float 在不同的幅度下具有不同的精度

Answer 1

正如@Soonts 所指出的，可以在 [0, 1] 范围内统一创建浮点数：

我最终使用了以下答案：

//converts __m256i values into __m256 values, that contains floats in [0,1] range.
//
inline void int_rand_int_toFloat01( const __m256i* m256i_vals,  
                                          __m256* m256f_vals){ //<-- stores here.
    const static __m256 c =  _mm256_set1_ps(0x1.0p-24f); // or (1.0f / (uint32_t(1) << 24));

    __m256i* rnd =   ((__m256i*)m256i_vals);
    __m256* output =  ((__m256*)m256f_vals);

    // remember that '_mm256_cvtepi32_ps' will convert 32-bit ints into a 32-bit floats
    __m256 converted =  _mm256_cvtepi32_ps(_mm256_srli_epi32(*rnd, 8));
             *output =  _mm256_mul_ps( converted, c);
}

Answer 2

将 int32_t 重新解释为浮点数，可以

 auto const one = _mm256_set1_epi32(0x7f800000);
 a = _mm256_and_si256(a, _mm256_set1_epi32(0x007fffff));
 a = _mm256_or_si256(a, one);
 return _mm256_sub_ps(_mm256_castsi256_ps(a), _mm256_castsi256_ps(one));

and/or 序列将重复使用输入序列的 23 个 LSB，以在 1.0f <= a < 2.0f 之间产生均匀分布的值。然后去掉1.0f的偏置。

将“__m256 with random-bits”转换为 [0, 1] 范围内的浮点值

Convert "__m256 with random-bits" into float values of [0, 1] range

c++

random

floating-point

simd

avx