C++ 使用SSE进行比较和提取

使用SSE指令成对比较两个整数寄存器并提取相等元素的最佳方法是什么？例如，如果

a=[6 4 7 2]

和

b=[2 4 9 2]

（每个寄存器包含四个32位整数），则结果应该是

[4 2 x x]

。此问题的另一种形式是如何获得相等元素的二进制掩码（

.0101b

），该掩码可用于混洗或作为索引，以在预计算表中查找混洗指令的参数。

不可能用一条指令提取和移动相等元素。但使用

pcmpeqd

可以轻松实现相等元素的掩码：

__m128i zero = _mm_set1_epi32(0);
__m128i a = _mm_set_epi32(6, 4, 7, 2);
__m128i b = _mm_set_epi32(2, 4, 9, 2);

__m128i mask = _mm_cmp_epi32(a, b);     // mask is now 0, -1, 0, -1
mask = _mm_sub_epi32(zero, mask);       // mask is now 0,  1, 0,  1

编辑： 如果您想为具有无序排列常量的查找表创建索引，则需要执行其他操作。像

static const __m128i zero = _mm_set1_epi32(0);
static const __m128i bits = _mm_set_epi32(1,2,4,8);

__m128i a = _mm_set_epi32(6, 4, 7, 2);
__m128i b = _mm_set_epi32(2, 4, 9, 2);

__m128i bitvector = _mm_and_si128(bits, _mm_cmp_epi32(a, b));
bitvector = _mm_hadd_epi32(bitvector, bitvector);
bitvector = _mm_hadd_epi32(bitvector, bitvector);
// now a index from 0...15 is the the low 32 bit of bitvector

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可能有比使用查找表来计算洗牌更好的算法，可能是使用De Bruijn多重应用程序直接计算洗牌。如果要比较的整数超过4个，那么额外的4个整数只需额外增加一个

phaddd

我可能会使用

drhirsch

建议的变体：

int index = _mm_movemask_ps((__m128)_mm_cmp_epi32(a, b));

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这为您提供了只使用两个操作查找洗牌掩码时使用的相同索引。

减法会将相等的数字对转换为0。我实际上指的是一个位掩码，可以直接用于洗牌指令中，或者作为一个小索引来查找预计算表中的掩码，即在本例中，

掩码=…0101b=5d

。