c - 使用 vector 扩展时让 GCC 生成 PTEST 指令

Question

当使用 C 的 GCC vector 扩展时，如何检查 vector 上的所有值是否为零？

例如:

#include <stdint.h>

typedef uint32_t v8ui __attribute__ ((vector_size (32)));

v8ui*
foo(v8ui *mem) {
    v8ui v;
    for ( v = (v8ui){ 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 };
          v[0] || v[1] || v[2] || v[3] || v[4] || v[5] || v[6] || v[7];
          mem++)
        v &= *(mem);

    return mem;
}

SSE4.2 有 PTEST 指令，它允许运行像用作 for 条件的测试，但 GCC 生成的代码只是解压 vector 并检查单个元素一个一个:

.L2:
        vandps  (%rax), %ymm1, %ymm1
        vmovdqa %xmm1, %xmm0
        addq    $32, %rax
        vmovd   %xmm0, %edx
        testl   %edx, %edx
        jne     .L2
        vpextrd $1, %xmm0, %edx
        testl   %edx, %edx
        jne     .L2
        vpextrd $2, %xmm0, %edx
        testl   %edx, %edx
        jne     .L2
        vpextrd $3, %xmm0, %edx
        testl   %edx, %edx
        jne     .L2
        vextractf128    $0x1, %ymm1, %xmm0
        vmovd   %xmm0, %edx
        testl   %edx, %edx
        jne     .L2
        vpextrd $1, %xmm0, %edx
        testl   %edx, %edx
        jne     .L2
        vpextrd $2, %xmm0, %edx
        testl   %edx, %edx
        jne     .L2
        vpextrd $3, %xmm0, %edx
        testl   %edx, %edx
        jne     .L2
        vzeroupper
        ret

有没有什么方法可以让 GCC 生成有效的测试，而无需恢复使用内在函数？

更新:作为引用，使用不可移植的 GCC 内置代码为 (V)PTEST:

typedef uint32_t v8ui __attribute__ ((vector_size (32)));
typedef long long int v4si __attribute__ ((vector_size (32)));

const v8ui ones = { 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 };

v8ui*
foo(v8ui *mem) {
    v8ui v;
    for ( v = ones;
          !__builtin_ia32_ptestz256((v4si)v,
                                    (v4si)ones);
          mem++)
        v &= *(mem);

    return mem;
}

Answer 1

gcc 4.9.2 -O3 -mavx2(在 64 位模式下)没有意识到它可以为此使用 ptest，|| 或 |。

| 版本使用vmovd 和vpextrd 提取 vector 元素，并结合7 或 insns 32位寄存器之间。所以这很糟糕，并且没有利用任何仍会产生相同逻辑真值的简化。

|| 版本同样糟糕，同样一次提取一个元素，但是执行了一个test/ jne 为每一个。

所以在这一点上，您不能指望 GCC 能识别这样的测试并做任何远程高效的事情。 (pcmpeq/movmsk/test 是另一个不错的序列，但 gcc 也不会生成它。)