C++ SSE 命令反转寄存器值

Posted 2023-02-16

【中文标题】C++ SSE 命令反转寄存器值

【英文标题】：C++ SSE commands invert register values

【发布时间】：2013-08-30 15:11:50

【问题描述】：

我有一个包含一些 int 值的数组（[position%2=0] 处的值为负，[position%2=1] 处的值为正）。

我想以 4 步将这些值从数组加载到寄存器，但我希望它们反转（正转换为负，反之亦然）

__m128i v1;
for (int k = 0; k < limit; k += 4) 
        v1 = _mm_load_si128((__m128i *) & myArray[position + k]);

上面的 SSE 代码将值按原样加载到寄存器中：是否有命令取 v1 并将其反转？可以一步/命令完成吗？甚至可以直接从原始数组加载值吗？

任何帮助将不胜感激。提前致谢。

【问题讨论】：

如果您希望 -1 为 1 且 2 为 -2 则称为“否定”。反转是按位不，即反转值中的所有位，所以 -1 将变为 0

【参考方案1】：

假设你的整数元素是 32 位，那么你可以从 0 中减去，例如

v1 = _mm_load_si128(...);                   // load data
v1 = _mm_sub_epi32(_mm_set1_epi32(0), v1);  // negate all elements

【参考方案2】：

另一种方法是：

__m128i v1 = _mm_xor_si128(
    _mm_load_si128((__m128i *)&myArray[position + k]), 
    _mm_cmpeq_epi8(v1, v1)
);

基本上我们正在这样做：x ^ -1 假设我们使用的是带有二进制补码的机器，所以 -1 是一个全1的序列......

注意以下内容，其中~ 表示反转，^ 表示异或。

~0 == 1 == (0 ^ 1)
~1 == 0 == (1 ^ 1)

_mm_cmpeq_epi8(a, a) 将设置全 1，而您可以使用 _mm_set1_epi32(-1)，它实际上可能会更慢，因为它可能会产生内存访问，如果性能是一个问题，我建议进行分析...