c - 如何使用 SSE 汇编指令查找毕达哥拉斯三元组？

Question

我对汇编非常陌生，我想找到 1 到 100 范围内的所有毕达哥拉斯三元组。我正在 C 中生成所有数字，所有其他计算都应该在汇编 SSE 中完成。我试图通过使用 sqrt 命令来做到这一点(我已经尝试了所有这些命令)，但我无法让它工作。有人可以告诉我该怎么做吗？

这就是我到目前为止所得到的:

int main(){
            for (int i = 1; i <= 100; i++)
            {
                a++;
                if (a > 100)
                    a = 0;
                for (int j = 1; j <= 100; j++)
                {
                    b++;
                    if (b > 100)
                        b = a;
                    _asm   //tricky part begins here:
                    {
                        movups xmm0, a
                        movups xmm1, b
                        pmuludq xmm0, xmm0  
                        pmuludq xmm1, xmm1 
                        //movups xmm2, 0  
                        //paddd xmm2, xmm0  
                        //paddd xmm2, xmm1
                        movups z, xmm0
                    }
                    printf("%d\n", z);
                }
          }
    }

Answer 1

您的方法的基本问题是您需要并行查看 4 个 b 值，因此您不能仅从 C 标量变量加载。您需要在循环迭代中将内容保存在 vector 寄存器中，因为您不仅仅是从内存或其他东西加载 vector 。您应该在 asm 中编写整个循环，因为由于获取结果输入/输出的不可避免的开销，MSVC 内联 asm 很难包装短序列。

当然，向量化此循环的最佳方法是使用 C 内在函数，而不是使用内联汇编。然后，如果有必要(并且可能的话)，您可以通过检查其 asm 输出是否效率低下来控制编译器生成更好的 asm。 (参见Why is this C++ code faster than my hand-written assembly for testing the Collatz conjecture?)

<小时/>

当然，如果您真的只是想创建有效的代码来生成毕达哥拉斯三元组，那么您的算法也是假的:

维基百科文章有一个 generating a triple描述欧几里得公式的部分。与在整个 a=[1..100] b=[1..100] 搜索空间的强力搜索中检查命中情况相比，迭代这将是一个不同的问题，因为检查是否数字是完全平方数相当慢。

此外，检测哪些 vector 元素与条件匹配也很笨拙。打包比较指令然后 PMOVMSKB(或 MOVMSKPS)将为您提供一个位图，但是当命中很少时(例如，实现 memchr ，循环在第一次命中后停止。