Sse 使用SIMD（和子字符串）将字符转换为位

我正在一点一点地学习SIMD编程，我设计了一个（似乎）简单的问题，我希望我能使用SIMD加速（AVX，目前我只能访问AVX CPU）

我有一个由

2^k

字符组成的长字符串（例如

0

，

1

，

2

，

3

），我想：

• 生成给定长度的所有子字符串

  substringlength

• 将所有子字符串转换为位

子字符串只是输入字符串中的字符序列：

012301230123012301230123012301233012301301230123123213012301230 

substringlength = 6;

string    bits
------+--+-----------------
012301 -> 01 00 11 10 01 00
123012 -> 10 01 00 11 10 01
230123 -> 11 10 01 00 11 10
301230 -> 00 11 10 01 00 11
...

我的问题是因为我对SIMD缺乏经验（我只读过Kussworm的“现代x86汇编语言编程”：

这是SIMD可以帮助的任务吗

编辑：为简单起见，我们假设

k=2

，因此ASCII数字将仅为

'0'..'3'

迭代1 通过阅读评论和玩游戏，我意识到了这些。我可以将ASCII转换为值，并按照建议，将相邻字节相乘相加：

        // SIMD 128-bit registers, apparently I cannot use AVX ones directly (some operations are AVX2 or AVX-512)
        __m128i sse, val, adj, res;
        auto mask = _mm_set_epi8(1, 1<<4, 1, 1<<4, 1, 1<<4, 1, 1<<4, 1, 1<<4, 1, 1<<4, 1, 1<<4, 1, 1<<4);
        auto zero = _mm_set_epi8('0', '0', '0', '0', '0', '0', '0', '0',
                                 '0', '0', '0', '0', '0', '0', '0', '0');

        // Load ascii values
        sse = _mm_loadu_si128((__m128i*) s.data());

        // Convert to integer values
        val = _mm_sub_epi8(sse[0], zero);

        // Multiply with mask byte by byte (aka SHL second bytes of val) and sum
        adj = _mm_maddubs_epi16(val, mask);

换句话说前4位是正确的，编码了2个ascii字符，如果我理解正确我的值被

\u mm\u maddubs\u epi16

改变了，我一点也不确定

现在我需要对相邻字节进行某种“移位或”，类似于将第一个字节向左移位的

\u mm\u maddubs\u epi16

，以及使用第二个参数的or，生成8位或16位值：

(16-bits)
bits     ....0100  ....0100  ....0100  ....0100  ....0100  ....0100  ....0100 ....0100
         | shl 4          |  | shl 4          |  | shl 4          |  | shl 4         |
         0100....  ....0100  0100....  ....0100  0100....  ....0100  0100.... ....0100
                 OR                 OR                  OR                  OR
             ....01000100      ....01000100         ....01000100       ....01000100

然而，我看不出

\u mm\u bslli\u si128

在这方面如何帮助我，或者是否有更聪明的方法来做到这一点。也许甚至这种“横向”的方法也很愚蠢，我不得不重新思考

---

欢迎任何提示

您是否需要一个（ASCII？）字符字符串的中间步骤，或者您真的只想生成打包在一起的所有k位块的排列？或者等等，您不是在生成这些子字符串，而是从给定的输入字符串中提取它们，就像使用滑动窗口一样？您可能需要为每个可能的

k

使用不同的代码来高效地执行此操作，通过自定义混洗和位移位计数跨字节将位打包在一起

pmaddubsw

的向量为

{1，1对于
k=8
，
[p]aligner
在循环中应该是有用的。@PeterCordes我只是通过使用
k=2
并添加一些代码来编辑问题。不过，我怀疑它是否能按我的意图工作。你想要
mask=4=1吗
(16-bits)
bits     ....0100  ....0100  ....0100  ....0100  ....0100  ....0100  ....0100 ....0100
         | shl 4          |  | shl 4          |  | shl 4          |  | shl 4         |
         0100....  ....0100  0100....  ....0100  0100....  ....0100  0100.... ....0100
                 OR                 OR                  OR                  OR
             ....01000100      ....01000100         ....01000100       ....01000100