與SSE版本不同的結果

我試圖重寫一些代碼以利用SSE。然而，由於某些原因，我的SSE版本產生了與原始版本不同的結果，例如， 209.1而不是1.47等。與SSE版本不同的結果

爲什麼？整個功能可以找到here。

struct vec_ps 
{ 
    __m128 value; 

    vec_ps(){} 
    vec_ps(float value)   : value(_mm_set1_ps(value)) {} 
    vec_ps(__m128 value)  : value(value)    {} 
    vec_ps(const vec_ps& other) : value(other.value)  {} 

    vec_ps& operator=(const vec_ps& other) 
    { 
     value = other.value; 
     return *this; 
    } 

    vec_ps& operator+=(const vec_ps& other) 
    { 
     value = _mm_add_ps(value, other.value); 
     return *this; 
    } 

    vec_ps& operator-=(const vec_ps& other) 
    { 
     value = _mm_sub_ps(value, other.value); 
     return *this; 
    } 

    vec_ps& operator*=(const vec_ps& other) 
    { 
     value = _mm_mul_ps(value, other.value); 
     return *this; 
    } 

    vec_ps& operator/=(const vec_ps& other) 
    { 
     value = _mm_div_ps(value, other.value); 
     return *this; 
    } 

    static vec_ps load(float* ptr) 
    { 
     return vec_ps(_mm_load_ps(ptr)); 
    } 

    static void stream(float* ptr, const vec_ps& other) 
    { 
     _mm_stream_ps(ptr, other.value); 
    } 

    void stream(float* ptr) 
    { 
     _mm_stream_ps(ptr, value); 
    } 
}; 

vec_ps operator+(const vec_ps& lhs, const vec_ps& rhs) 
{  
    return vec_ps(lhs) += rhs; 
} 

vec_ps operator-(const vec_ps& lhs, const vec_ps& rhs) 
{  
    return vec_ps(lhs) -= rhs; 
} 

vec_ps operator*(const vec_ps& lhs, const vec_ps& rhs) 
{  
    return vec_ps(lhs) *= rhs; 
} 

vec_ps operator/(const vec_ps& lhs, const vec_ps& rhs) 
{  
    return vec_ps(lhs) /= rhs; 
} 

void foo(/*...*/) 
{ 
     std::vector<float, tbb::cache_aligned_allocator<float>> ref_mu(w*h); 
     std::vector<float, tbb::cache_aligned_allocator<float>> cmp_mu(w*h); 
     std::vector<float, tbb::cache_aligned_allocator<float>> ref_sigma_sqd(w*h); 
     std::vector<float, tbb::cache_aligned_allocator<float>> cmp_sigma_sqd(w*h); 
     std::vector<float, tbb::cache_aligned_allocator<float>> sigma_both(w*h); 
     int size = w*h*sizeof(float); 

     /*...*/ 

     float ssim_sum = 0.0; 
     float ssim_sum2 = 0.0; 

     vec_ps ssim_sum_ps(0.0f);  

     for(int n = 0; n < size/16; ++n) 
     { 
      auto ref_mu_ps   = vec_ps::load(ref_mu.data()  + n*4); 
      auto cmp_mu_ps   = vec_ps::load(cmp_mu.data()  + n*4); 
      auto sigma_both_ps  = vec_ps::load(sigma_both.data() + n*4); 
      auto ref_sigma_sqd_ps = vec_ps::load(ref_sigma_sqd.data() + n*4); 
      auto cmp_sigma_sqd_ps = vec_ps::load(cmp_sigma_sqd.data() + n*4); 

      auto numerator = (2.0f * ref_mu_ps * cmp_mu_ps + C1) * (2.0f * sigma_both_ps + C2); 
      auto denominator = (ref_mu_ps*ref_mu_ps + cmp_mu_ps*cmp_mu_ps + C1) * (ref_sigma_sqd_ps + cmp_sigma_sqd_ps + C2); 
      ssim_sum_ps += numerator/denominator; 
     } 

     for(int n = 0; n < 4; ++n) 
      ssim_sum2 += ssim_sum_ps.value.m128_f32[n]; 

     for (int y = 0; y < h; ++y) 
     { 
      int offset = y*w; 
      for (int x = 0; x < w; ++x, ++offset) 
      {   
       float numerator = (2.0f * ref_mu[offset] * cmp_mu[offset] + C1) * (2.0f * sigma_both[offset] + C2); 
       float denominator = (ref_mu[offset]*ref_mu[offset] + cmp_mu[offset]*cmp_mu[offset] + C1) * (ref_sigma_sqd[offset] + cmp_sigma_sqd[offset] + C2); 
       ssim_sum += numerator/denominator;     
      } 
     } 
     assert(ssim_sum2 == ssim_sum); // FAILS! 
}

來源

2012-01-15 ronag

你可以也應該自己調試。在調試器中運行它，或添加printf調用以輸出中間結果。當你隔離不按預期工作的步驟時，請隨時編寫一個最小的測試用例並在此處詢問。但是「這裏是一堆代碼，弄清楚什麼是錯誤的」不是一個好問題。 – 2012-01-15 02:04:16

@ BenVoigt; Ofc，你是對的。不過，我已經習慣了在發佈之前所建議的內容，而無法弄清楚。 – ronag 2012-01-15 02:12:47

那麼，哪一行代碼會產生「錯誤」的結果呢？你可以刪除TBB分配器等，並簡化一些事情嗎？ – 2012-01-15 02:14:46

只是上面的評論，因爲它似乎是問題的答案：是否有任何保證w * h可以被四整除？如果情況並非如此，那麼您在SSE版本中的最後一次迭代將基於隨機數字。在另一個地方使用sizeof（float），而在另一個地方使用16而不是4 * sizeof（float）`有點令人困惑：爲什麼不放棄float的大小呢？另外，爲什麼非SSE版本不是在區域上運行，而是試圖跟隨矩陣的寬度和高度？

來源

2012-01-19 23:16:12

與SSE版本不同的結果

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