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c++ - 使用 SSE 的水平最小值和最大值

coder 2023-11-12 原文

我有一个函数使用 SSE 来做很多事情，探查器显示我用来计算水平最小值和最大值的代码部分消耗了大部分时间。

例如，我一直在使用以下实现的最低限度:

static inline int16_t hMin(__m128i buffer) {
    buffer = _mm_min_epi8(buffer, _mm_shuffle_epi8(buffer, m1));
    buffer = _mm_min_epi8(buffer, _mm_shuffle_epi8(buffer, m2));
    buffer = _mm_min_epi8(buffer, _mm_shuffle_epi8(buffer, m3));
    buffer = _mm_min_epi8(buffer, _mm_shuffle_epi8(buffer, m4));
    return ((int8_t*) ((void *) &buffer))[0];
}

如您所见，我需要计算 16 个 1 字节整数的最小值和最大值。

非常感谢任何好的建议:)

谢谢

最佳答案

SSE 4.1 的指令几乎可以满足您的需求。它的名称是 PHMINPOSUW，C/C++ 内在是 _mm_minpos_epu16。它仅限于16位无符号值，不能给出最大值，但这些问题很容易解决。

  1. 如果您需要找到最少的非负字节，什么都不做。如果 bytes 可能为负数，则每个加 128。如果您需要最大值，请从 127 中减去每个数。
  2. 使用 _mm_srli_pi16 或 _mm_shuffle_epi8，然后使用 _mm_min_epu8 得到一些 XMM 的偶数字节中的 8 个成对最小值和奇数字节中的零登记。 (这些零是由 shift/shuffle 指令产生的，应该保留在 _mm_min_epu8 之后的位置)。
  3. 使用 _mm_minpos_epu16 找到这些值中的最小值。
  4. 使用 _mm_cvtsi128_si32 提取生成的最小值。
  5. 撤消步骤 1 的效果以获得原始字节值。

这是一个返回最多 16 个带符号字节的示例:

static inline int16_t hMax(__m128i buffer)
{
    __m128i tmp1 = _mm_sub_epi8(_mm_set1_epi8(127), buffer);
    __m128i tmp2 = _mm_min_epu8(tmp1, _mm_srli_epi16(tmp1, 8));
    __m128i tmp3 = _mm_minpos_epu16(tmp2);
    return (int8_t)(127 - _mm_cvtsi128_si32(tmp3));
}

关于c++ - 使用 SSE 的水平最小值和最大值，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/22256525/

amp43buffercodesectionc++maxsseminimumavx

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