Gcc x86 CPU上的128x128位乘法

在我的应用程序中，我需要一个快速的128x128位乘法（结果=256位）。是否有任何x86优化库执行此操作？

有GNU GMP库-它应该具有良好的长整数优化乘法。它具有可用于测试128x128情况的基准（multiply.c，args 128）

对于固定尺寸，您可以尝试GMP-

mpn的低级接口

功能：
mp\u limb\u t mpn\u mul（mp\u limb\u t*rp，const mp\u limb\u t*s1p，mp\u size\u t s1n，const mp\u limb\u t*s2p，mp\u size\u t s2n）
将{
s1p，s1n
}和{
s2p，s2n
}相乘，并将（
s1n+s2n
）肢体结果写入
rp
。返回结果的最重要部分

目的地必须有空间容纳
s1n+s2n
肢体，即使产品的最重要肢体为零。目标和任一源之间不允许重叠

此功能要求
s1n
大于或等于
s2n

对于haswell上的某些特殊情况，声称速度为1.57-1.8个周期/支路（“支路通常包含32或64位”）
如果您只需要快速的128x128位乘法运算，您可以自己完成

在32位CPU下需要16（32*32位）乘法，在64位CPU下需要4（64*64位）乘法

32位CPU（使用32位乘法）下的算法为：

假设ABCD和EFGH表示两个128位数字，任何字母表示一个32位的128位数字

ABCD * EFGH =  
  ABCD * E * 2^96 //Multiplication with 2^96 is 96 left shift or mov for 3 32bit digits 
+ ABCD * F * 2^64 
+ ABCD * G * 2^32 
+ ABCD * H 

其中n是32位数字

ABCD * n =  
  A * n * 2^96 //Multiplication with 2^96 is 96 left shift or mov for 3 32bit digits
+ B * n * 2^64
+ C * n * 2^32 
+ D * n

Recetn GCC具有
int128\u t
，因此您可以利用它是的，但它不支持256位整数作为结果。足够快多少？相关：。您还可以将2
int128\u t
s相乘以获得低位128位，然后手动计算高位，因为两个操作数的大小相同。许多ISA提供了加宽乘法（一对寄存器中32x32=>64位），例如x86、ARM和MIPS。（一些剥离臂芯只有窄mul）。在C语言中，编译器通常知道如何将
a*（uint64_t）b
优化为一个加宽的乘法。（但是当您试图让编译器发出带进位的adc时，C的问题就出现了）