SIMD，SSE，AVX - 掩码 8 浮动无符号字符？ [复制]

Posted 2023-02-16

【中文标题】SIMD，SSE，AVX - 掩码 8 浮动无符号字符？ [复制]

【英文标题】：SIMD, SSE, AVX - mask 8 floats by unsigned char? [duplicate]

【发布时间】：2019-10-09 22:06:03

【问题描述】：

如何通过 unsigned char 变量中的位屏蔽 __m256 变量中的 8 个浮点数？ （它们的值在编译过程中是未知的）

__m256 flts = _mm256_set1_ps(5.0f);
unsigned char = 0b10010111;//just for example, but can be any value during runtime

所需的输出将有 flts 包含 5、0、0、5、0、5、5、5

Intel Intrinsics Guide有没有有效的说明？

处理器仅支持最高 AVX 的指令（但不支持 AVX2 或更高版本）

【问题讨论】：

要在运行时屏蔽，您需要将值加载到寄存器中，然后使用您制作的屏蔽对它们执行屏蔽操作（例如“与”操作）。您将无法修改 CPU 在运行时执行的实际指令。

***.com/questions/36488675/…

你有 AVX512F 和 AVX512VL 吗？

@walter，不，只有带有m256的AVX

用内在函数版本更新了我对链接副本的回答。它比setr 答案更有效，这里给出了标量位测试。显然用它来获取掩码并使用_mm256_and_ps 申请，因为0.0 & anything 是0.0，即普通SIMD 掩码。

【参考方案1】：

如果你有 AVX512F 和 AVX512VL，你可以使用这个：

auto input    = _mm256_set1_ps(5.0f);
__mmask8 mask = 0b10101010;
auto masked   = _mm256_maskz_mov_ps(mask,input);

否则，您必须使用按位，例如，当您首先必须找到一种方法将 8 位“解包”为 __m256 的 8 个 32 位字段时

static constexpr int32_t all_mask=int(0xffffffff);
audo tmp      = _mm256_setr_epi32(mask&1 ? all_mask:0, mask&2  ? all_mask:0,
                                  mask&4 ? all_mask:0, mask&8  ? all_mask:0,
                                  mask&16? all_mask:0, mask&32 ? all_mask:0,
                                  mask&64? all_mask:0, mask&128? all_mask:0);
auto masked   = _mm256_and_ps(tmp,input);

（我可能混淆了_mm256_setr_epi32 和_mm256_set_epi32。）大概有一种更快的方法可以解开面具，请参阅this answer。

换句话说，在这种情况下，最好不要使用 8 位整数询问掩码，而是直接使用 __m256 或 __m256i。

【讨论】：

您可以使用 SIMD 而不是 _mm_set/setr 对 movemask 的逆进行很多。我有时间会谷歌。

您的版本在 GCC9.2 中几乎是性能灾难（所有标量，然后将每个掩码分别插入到向量中），而 clang9.0 也好不到哪里去。 godbolt.org/z/m7elLc （虽然 clang 确实提出了一些有趣的东西，比如用 SIMD 整数乘以大的单位常量的位图的一半，并使用 vpsrad 的一半）。不过，这些比使用 256 位 AND + FP 比较来检查匹配的 FP 位模式要差得多。