c++ - 使用 C++20 的 std::popcount 和 vector 优化是否等同于 popcnt 内在？

Question

C++20 引入了许多新函数，例如 std::popcount ，我使用相同的功能使用 Intel Intrinsic .

我编译了两个选项 - 可以在 Compiler Explorer code 中看到:

1. 使用 Intel 的 AVX2 intrinsic
2. 使用 std::popcount 和 GCC 编译器标志“-mavx2”

除了 std 模板中使用的类型检查之外，生成的汇编代码看起来是一样的。

就与操作系统无关的代码和具有相同的优化而言 -假设使用 std::popcount 和 apt 编译器 vector 优化标志比直接使用内部函数更好是正确的吗？

谢谢。

Answer 1

技术上不。(但实际上，是的)。 C++ 标准只指定了 popcount 的行为，而不是实现(引用[bit.count])。

实现者可以做任何他们想做的事情来实现这个行为，包括使用 popcnt 内在函数，但他们也可以编写一个 while 循环:

int set_bits = 0;
while(x)
{
   if (x & 1)
      ++set_bits;
   x >>= 1;
}
return set_bits;

这是标准中的完整措辞，位于 [bit.count] :

template<class T>
constexpr int popcount(T x) noexcept;

Constraints: T is an unsigned integer type ([basic.fundamental]).
Returns: The number of 1 bits in the value of x.

现实吗？编译器编写者非常聪明，会对其进行优化以尽可能多地使用内部函数。例如，gcc's implementation似乎经过了相当程度的优化。