c++ - AVX2:AVX 寄存器中 8 位元素上的 BitScanReverse 或 CountLeadingZeros

Question

我想提取具有 8 位元素的 256 位 AVX 寄存器中最高设置位的索引。我找不到 bsr也不是 clz为此实现。
对于 clz对于 32 位元素，有一个带有浮点转换的 bithack，但这对于 8 位来说可能是不可能的。
目前，我正在研究一个解决方案，在那里我逐个检查位，稍后我会添加，但我想知道是否有更快的方法来做到这一点。

Answer 1

这是一个 vpshufb基于的解决方案。这个想法是将输入分成两半，对两者进行查找并合并结果:

__m256i clz_epu8(__m256i values)
{
    // extract upper nibble:
    __m256i hi = _mm256_and_si256(_mm256_srli_epi16(values, 4), _mm256_set1_epi8(0xf));
    // this sets the highest bit for values >= 0x10 and otherwise keeps the lower nibble unmodified:
    __m256i lo = _mm256_adds_epu8(values, _mm256_set1_epi8(0x70));

    // lookup tables for count-leading-zeros (replace this by _mm256_setr_epi8, if this does not get optimized away)
    // ideally, this should compile to vbroadcastf128 ...
    const __m256i lookup_hi = _mm256_broadcastsi128_si256(_mm_setr_epi8(0, 3, 2, 2, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0));
    const __m256i lookup_lo = _mm256_broadcastsi128_si256(_mm_setr_epi8(8, 7, 6, 6, 5, 5, 5, 5, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4));

    // look up each half
    __m256i clz_hi = _mm256_shuffle_epi8(lookup_hi, hi);
    __m256i clz_lo = _mm256_shuffle_epi8(lookup_lo, lo);

    // combine results (addition or xor would work as well)
    return _mm256_or_si256(clz_hi, clz_lo);
}

带有粗略测试的godbolt-link: https://godbolt.org/z/MYq74Wxdh