c++ - 在增量循环的情况下如何使用 SSE？

Question

我有一个如下所示的循环。

for(int i = 0;i < 28;i++)
{
    a[i] = addr + flag;
    flag = flag + b[i];
}

在这里，我为 i 的每个值递增标志。那么在这种情况下，如何使用SSE实现循环内的功能。

Answer 1

您所做的基本上是一个前缀和(又名累积和)。我用 SSE and AVX 做了这个.以下代码应该使用 SSE2 执行您想要的操作。

#include <x86intrin.h>
#include <stdio.h>

inline __m128i scan_SSE(__m128i x) {
    x = _mm_add_epi32(x, _mm_slli_si128(x, 4)); 
    x = _mm_add_epi32(x, _mm_slli_si128(x, 8));
    return x;
}

void foo(int *a, int *b, const int n, const int addr, int flag) {
    for(int i=0; i<n; i++) {
        a[i] = addr + flag;
        flag = flag + b[i];
    }
    printf("flag %d\n", flag);
}

void foo_SSE(int *a, int *b, const int n, const int addr, int flag) { 
    __m128i offset = _mm_setzero_si128();
    __m128i k4 = _mm_set1_epi32(addr+flag-b[0]);

    int i;
    for (i = 0; i < n-3; i+=4) {
        __m128i x = _mm_load_si128((__m128i*)&b[i]);
        __m128i out = scan_SSE(x);
        out = _mm_add_epi32(out, offset);
         offset = _mm_shuffle_epi32(out, _MM_SHUFFLE(3, 3, 3, 3)); 
        out = _mm_add_epi32(out, k4);
        _mm_store_si128((__m128i*)&a[i], out);

    }    
    for(; i<n; i++) {
        a[i] = addr + flag;
        flag = flag + b[i];
    }
    flag = a[n-1]-addr+b[0];
    printf("flag %d\n", flag);
}

int main() {
    const int n = 24;
    int a[n], b[n];

    for(int i=0; i<n; i++) a[i] = 1;

    foo(b,a, n, 2,3);
    for(int i=0; i<n; i++) printf("%d ", b[i]); printf("\n");

    foo_SSE(b,a, n, 2,3);
    for(int i=0; i<n; i++) printf("%d ", b[i]); printf("\n");
}

输出:

flag 27
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
flag 27
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32