128位SSE計數器？

Question

我需要一個具有周期2^128的__m128i變量的函數。它不需要單調增加（就像一個計數器），而是每訪問一次值。

我能想到的最簡單的例子實際上是一個128位的計數器，但我發現很難在SSE中實現。有沒有更簡單/更快的解決方案？

Answer 1

這是一個單調的計數器。我不確定你是否可以簡單地調用它。

假設ONE和ZERO總是在寄存器中，那麼這應該編譯成5條指令。 （7或8，如果不使用VEX編碼）

inline __m128i nextc(__m128i x){ 
    const __m128i ONE = _mm_setr_epi32(1,0,0,0); 
    const __m128i ZERO = _mm_setzero_si128(); 

    x = _mm_add_epi64(x,ONE); 
    __m128i t = _mm_cmpeq_epi64(x,ZERO); 
    t = _mm_and_si128(t,ONE); 
    t = _mm_unpacklo_epi64(ZERO,t); 
    x = _mm_add_epi64(x,t); 

    return x; 
} 

試驗規程（MSVC）：

int main() { 

    __m128i x = _mm_setr_epi32(0xfffffffa,0xffffffff,1,0); 

    int c = 0; 
    while (c++ < 10){ 
     cout << x.m128i_u64[0] << " " << x.m128i_u64[1] << endl; 
     x = nextc(x); 
    } 

    return 0; 
} 

輸出：

18446744073709551610 1 
18446744073709551611 1 
18446744073709551612 1 
18446744073709551613 1 
18446744073709551614 1 
18446744073709551615 1 
0 2 
1 2 
2 2 
3 2 

---

稍好版本所建議@ Norbert P.它比我的原始解決方案節省了1條指令。

inline __m128i nextc(__m128i x){ 
    const __m128i ONE = _mm_setr_epi32(1,0,0,0); 
    const __m128i ZERO = _mm_setzero_si128(); 

    x = _mm_add_epi64(x,ONE); 
    __m128i t = _mm_cmpeq_epi64(x,ZERO); 
    t = _mm_unpacklo_epi64(ZERO,t); 
    x = _mm_sub_epi64(x,t); 

    return x; 
} 

Answer 2

永遠不要忘記KISS原則。

粘貼（需要無符號整數C標準環繞，因此訪問每個值僅一次）這樣的：（針對x64）

__uint128_t inc(__uint128_t x) { 
    return x+1; 
} 

到this收率：

addq $1, %rdi 
    adcq $0, %rsi 
    movq %rdi, %rax 
    movq %rsi, %rdx 
    ret 

容易/夠快？如果內聯，你可能能夠與剛剛addq/adcq脫身（在movq S和由64位ABI需要ret：如果內聯函數，不需要他們）

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爲了解決VOO的評論關於MSVC的suckiness，您可以使用以下命令：

inline void inc(unsigned long long *x, unsigned long long *y) { 
    if (!++*x) ++*y; // yay for obfuscation! 
} 

我沒有MSVC安裝在附近，所以我不能測試，但它應該類似產量東西我上面發佈的內容。那麼，如果你真的需要一個__m128i，你應該可以把cast兩半。