c - 如何读取或写入交错数组？

Question

我有一个包含 8 个位 vector 的数据结构，每个位 vector 64 位长。然而，这些数组的各个字节在数据结构中交错排列，而不是一个接一个地排列，给定位 vector 中的每个连续字节都在前一个字节之后 8 个字节。是否有一种有效的方法(例如并行加载和存储)在这些交错数组和现代 x86-64 CPU 上的 64 位字之间移动数据？带有嵌入式 asm 的 C 代码很好，但如果有一个使用 gcc 内在函数的解决方案那就更好了。

Answer 1

我不知道 x64 CPU 指令可以处理这样的交错数据。然而，由于这些 CPU 在移位和索引 I/O 方面速度相当快，因此我将使用以下方法进行 8 个内联移位/复制操作，并将剩余的工作留给优化器:

void Write (unsigned char*     bytes,
            unsigned long long value,
            int                offset)
    {
    bytes [offset     ] = (unsigned char) (value      );
    bytes [offset +  8] = (unsigned char) (value >>  8);
    bytes [offset + 16] = (unsigned char) (value >> 16);
    bytes [offset + 24] = (unsigned char) (value >> 24);
    bytes [offset + 32] = (unsigned char) (value >> 32);
    bytes [offset + 40] = (unsigned char) (value >> 40);
    bytes [offset + 48] = (unsigned char) (value >> 48);
    bytes [offset + 56] = (unsigned char) (value >> 56);
    return;
    }

void Read (unsigned char*      bytes,
           unsigned long long* value,
           int                 offset)
    {
    *value = ((unsigned long long) bytes [offset     ]      ) |
             ((unsigned long long) bytes [offset +  8] <<  8) |
             ((unsigned long long) bytes [offset + 16] << 16) |
             ((unsigned long long) bytes [offset + 24] << 24) |
             ((unsigned long long) bytes [offset + 32] << 32) |
             ((unsigned long long) bytes [offset + 40] << 40) |
             ((unsigned long long) bytes [offset + 48] << 48) |
             ((unsigned long long) bytes [offset + 56] << 56);
    return;
    }

此代码以小端顺序存储 64 位值。对于大端字节序，只需以相反的顺序读/写字节即可。