如何在 MSVC 中高效地将两个 __m128d 转换为一个 __m128i？

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何在 MSVC 中高效地将两个 __m128d 转换为一个 __m128i？

【英文标题】：How to efficiently convert from two __m128d to one __m128i in MSVC?

【发布时间】：2016-09-15 04:24:00

【问题描述】：

转换然后移位然后按位或'ing 是从两个__m128d 转换为单个__m128i 的唯一方法吗？

这对于 Xcode 在 x64 构建中是完全可以接受的

m128d v2dHi = ....
m128d v2dLo = ....
__m128i v4i = _mm_set_epi64(_mm_cvtpd_pi32(v2dHi), _mm_cvtpd_pi32(v2dLo))

反汇编显示_mm_cvtpd_pi32 正在使用。但是，Visual Studio 无法编译它，抱怨链接器错误。这在 VS 文档中得到支持，说 _mm_cvtpd_pi32 在 x64 上不受支持。

我不太担心它不可用，但是是两次转换，一次移位，然后是按位 - 还是最快的方式？

【参考方案1】：

如果您遇到链接器错误，您可能会忽略有关未声明的内部函数的警告。

您当前的代码很有可能被编译成糟糕的 asm。如果它编译为向量移位和 OR，则它已经编译为次优代码。 （更新：这不是它编译成的，IDK 你从哪里得到这个想法的。）

使用 2x _mm_cvtpd_epi32 获得两个 __m128i 向量，其中每个向量的低 2 个元素中包含所需的整数。使用 _mm_unpacklo_epi64 将这两个低半部分组合成一个包含所有 4 个元素的向量。

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clang3.8.1 on the Godbolt compiler explorer 的编译器输出。 （我认为 Xcode 默认使用 clang）。

#include <immintrin.h>

// the good version
__m128i pack_double_to_int(__m128d a, __m128d b) 
    return _mm_unpacklo_epi64(_mm_cvtpd_epi32(a), _mm_cvtpd_epi32(b));

    cvtpd2dq        xmm0, xmm0
    cvtpd2dq        xmm1, xmm1
    punpcklqdq      xmm0, xmm1      # xmm0 = xmm0[0],xmm1[0]
    ret

// the original
__m128i pack_double_to_int_badMMX(__m128d a, __m128d b) 
    return _mm_set_epi64(_mm_cvtpd_pi32(b), _mm_cvtpd_pi32(a));

    cvtpd2pi        mm0, xmm1
    cvtpd2pi        mm1, xmm0
    movq2dq xmm1, mm0
    movq2dq xmm0, mm1
    punpcklqdq      xmm0, xmm1      # xmm0 = xmm0[0],xmm1[0]
      # note the lack of EMMS, because of not using the intrinsic for it
    ret

当 SSE2 及更高版本可用时，MMX 几乎完全没用；只是避免它。有关一些指南，请参阅sse 标签 wiki。

【讨论】：

Xcode 没有优化它。反汇编显示正在使用 _mm_cvtpd_pi32，而 _mm_set_epi64 只是使用 mov 来存储值。

是的，它有效：_mm_unpacklo_epi64(_mm_cvtpd_epi32(v2dLo), _mm_cvtpd_epi32(v2dHi))