x86 - 是否可以矢量化 myNum += a[b[i]] * c[i];在 x86_64 上？

Question

我将使用什么内在函数来在 x86_64 上对以下内容进行矢量化(如果甚至可以进行矢量化)？

double myNum = 0;
for(int i=0;i<n;i++){
    myNum += a[b[i]] * c[i]; //b[i] = int, a[b[i]] = double, c[i] = double
}

Answer 1

这是我的做法，经过全面优化和测试:

#include <emmintrin.h>

__m128d sum = _mm_setzero_pd();
for(int i=0; i<n; i+=2) {
    sum = _mm_add_pd(sum, _mm_mul_pd(
        _mm_loadu_pd(c + i),
        _mm_setr_pd(a[b[i]], a[b[i+1]])
    ));
}

if(n & 1) {
    sum = _mm_add_pd(sum, _mm_set_sd(a[b[n-1]] * c[n-1]));
}

double finalSum = _mm_cvtsd_f64(_mm_add_pd(
    sum, _mm_shuffle_pd(sum, sum, _MM_SHUFFLE2(0, 1))
));

使用 gcc -O2 -msse2 生成非常漂亮的汇编代码(4.4.1)。
如您所知，偶数 n将使这个循环运行得更快以及对齐 c .如果可以对齐 c , 改 _mm_loadu_pd至 _mm_load_pd以获得更快的执行时间。