C++ 如何检查AVX内在的inf _uM256

检查AVX内部

\uuuu m256

（8的向量

浮点

）是否包含任何

inf

的最佳方法是什么？我试过了

__m256 X=_mm256_set1_ps(1.0f/0.0f);
_mm256_cmp_ps(X,X,_CMP_EQ_OQ);

但这与

true

相比。请注意，此方法将找到

nan

（与

false

相比）。因此，一种方法是检查

X=nan&&0*X==nan

：

__m256 Y=_mm256_mul_ps(X,_mm256_setzero_ps());   // 0*X=nan if X=inf
_mm256_andnot_ps(_mm256_cmp_ps(Y,Y,_CMP_EQ_OQ),
                 _mm256_cmp_ps(X,X,_CMP_EQ_OQ));

---

然而，这似乎有些冗长。有没有更快的方法？

如果要检查向量是否有无穷大：

#include <limits>

bool has_infinity(__m256 x){
    const __m256 SIGN_MASK = _mm256_set1_ps(-0.0);
    const __m256 INF = _mm256_set1_ps(std::numeric_limits<float>::infinity());

    x = _mm256_andnot_ps(SIGN_MASK, x);
    x = _mm256_cmp_ps(x, INF, _CMP_EQ_OQ);
    return _mm256_movemask_ps(x) != 0;
}

#包括
布尔有无穷大（uuum256 x）{
常数m256符号掩码=mm256_set1_ps（-0.0）；
常量m256 INF=\u mm256\u set1\u ps（std:：numeric\u limits:：infinity（））；
x=_mm256_和not_ps（符号掩码，x）；
x=_mm256_cmp_ps（x，INF，_cmp_EQ_OQ）；
返回_mm256_movemask_ps（x）！=0；
}

如果需要无穷大值的向量掩码：

#include <limits>

__m256 is_infinity(__m256 x){
    const __m256 SIGN_MASK = _mm256_set1_ps(-0.0);
    const __m256 INF = _mm256_set1_ps(std::numeric_limits<float>::infinity());

    x = _mm256_andnot_ps(SIGN_MASK, x);
    x = _mm256_cmp_ps(x, INF, _CMP_EQ_OQ);
    return x;
}

#包括
__m256是无穷大（uum256 x）{
常数m256符号掩码=mm256_set1_ps（-0.0）；
常量m256 INF=\u mm256\u set1\u ps（std:：numeric\u limits:：infinity（））；
x=_mm256_和not_ps（符号掩码，x）；
x=_mm256_cmp_ps（x，INF，_cmp_EQ_OQ）；
返回x；
}

我有一个想法，但它最终只在您想要测试所有元素是否为无限元素时起作用。哎呀

使用AVX2，您可以使用

PTEST

测试无限大的所有元素。我从EOF的评论中得到了使用xor来比较等式的想法，我在那里用它作为我的答案。我以为我可以为任何inf生成一个较短版本的测试，但当然，

pxor

只能作为所有256b相等的测试

#include <limits>

bool all_infinity(__m256 x){
    const __m256i SIGN_MASK = _mm256_set1_epi32(0x7FFFFFFF);  // -0.0f inverted
    const __m256 INF = _mm256_set1_ps(std::numeric_limits<float>::infinity());

    x = _mm256_xor_si256(x, INF);  // other than sign bit, x will be all-zero only if all the bits match.
    return _mm256_testz_si256(x, SIGN_MASK); // flags are ready to branch on directly
}

#包括
布尔全部无穷大（uuum256 x）{
常数m256i符号掩码=\u mm256\u设置1\u epi32（0x7FFFFFFF）；//-0.0f反转
常量m256 INF=\u mm256\u set1\u ps（std:：numeric\u limits:：infinity（））；
x=_mm256_xor_si256（x，INF）；//除符号位外，只有当所有位都匹配时，x才全部为零。
return _mm256_testz_si256（x，SIGN_MASK）；//标志已准备好直接进行分支
}

---

对于AVX512，有一个

\uuuuMMASK8\uMM512\uFPClass\uPD\uMask（\uuuuM512dA，intimm8）

。（

vfpclasspd

）。（见附件）。它的输出是一个掩码寄存器，我还没有研究在那里测试/分支一个值。但是你可以测试+/-zero、+/-inf、Q/S NaN、非规范、负值中的任何一个/全部。

我认为更好的解决方案是使用

vptest

而不是

vmovmskps

bool has_infinity(const __m256 &x) {
    __m256 s   = _mm256_andnot_ps(_mm256_set1_ps(-0.0), x);
    __m256 cmp = _mm256_cmp_ps(s,_mm256_set1_ps(1.0f/0.0f),0);
    __m256i cmpi = _mm256_castps_si256(cmp);
    return !_mm256_testz_si256(cmpi,cmpi);
}

内在的

\u mm256\u castps\u si256

只是为了让编译器满意

---

vptest

优于

vmovmskps

，因为它设置了零标志，而

vmovmskps

没有。使用

vmovmskps

编译器必须生成

test

以设置零标志。

屏蔽符号位并直接与正无穷大进行比较。这是2条指令。@Mysticial 3:我还必须加载+inf。根据编译器的操作方式，常量可以作为内存访问进行内联。比如：

vandnps-ymm1，ymm0，YMMPTR[MASK]；vcmpps ymm1，ymm1，YMMPTR[Infinitity]，0如果它在一个循环中，编译器可能会将两个常量都拉入寄存器。@Mystical您介意将注释“升级”为答案吗？您的
has _∞
函数似乎是
ptest
之前的老方法
vmovmskps
也需要
test
，而
vptest
设置
RFLAGS
寄存器，不需要
test
。根据我回答中的Peter评论，似乎
ptest
对
movmsk
没有什么大的优势。这可能会引起你的兴趣。我在这里做了类似的事情。我想你是否可以自己使用
vptest
生成一个
has _∞
？我不这么认为，因为您所能做的就是测试表示
inf
的位模式是否存在。您需要的是测试所有位是否已设置。我认为，如果您希望在一个元素与您的模式匹配时条件为真，但其他元素可以是任何东西，那么您需要类似于
pcmpeq
或
cmpps
的东西来将匹配的精确位模式转换为全集或无集。
movmsk
与
ptest
的对比并不像您想象的那么明显<代码>测试

可以与

jcc

融合，而

测试

为2 UOP。但我认为

ptest

的延迟更低。@PeterCordes，好的观点！我想这就是为什么Paul R发现我使用

ptest

的解决方案只比

movmsk

快一点，而不是快很多。