X86 Rust获取SIMD向量中的真字节索引

我想比较两个16字节的向量，得到每个匹配的索引。一个小例子来说明我想要什么：

fn get_matching_idx(arr1: &[u8], arr2: &[u8]) {
    let vec1 = u8x16::load_aligned(arr1);    
    let vec2 = u8x16::load_aligned(arr2);
    let matches = vec1.eq(vec2);
    for i in 0..16 {
        if matches.extract_unchecked(i) {
            // Do something with the index
        }
    }
}

理想情况下，我只想对集合索引“做点什么”，而不是检查每一个索引（匹配的数量会很低）

有没有一种方法可以使用内部函数来获得匹配索引，而不是遍历整个向量？以gcc为例，我可以使用对向量进行位打包，然后重复应用

\uu builtin\u clz

，以获得第一个设置位的索引（这对于稀疏数字更有效，我会这样做）。或者，我可以有一个查找表，它为我的位压缩整数中的每个半字节做了正确的事情（例如，第一个答案）

是否有与这些防锈说明相同的说明

我编译的是英特尔x86-64处理器，不需要跨平台支持

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注意：我更喜欢天然（安全）防锈的解决方案，但这不是一个硬性要求。我可以编写不安全的rust，甚至可以使用某种FFI链接到上述方法。

std:：arch

包含一组详尽的内部操作。这可以使用

core:：arch

和

std:：simd

完成，如下所示：

use std::arch::x86_64::{self, __m128i};
use std::simd::{u8x16, FromBits};

unsafe fn get_matching_idx(arr1: &[u8], arr2: &[u8]) -> u32 {
    let vec1 = __m128i::from_bits(u8x16::load_aligned_unchecked(arr1));
    let vec2 = __m128i::from_bits(u8x16::load_aligned_unchecked(arr2));
    return x86_64::_mm_movemask_epi8(x86_64::_mm_cmpeq_epi8(vec1, vec2)) as u32;
}

fn main() {
    // let arr1 = ...
    // let arr2 = ...

    unsafe {
        let mut mask = get_matching_idx(arr1, arr2);
    }
    let mut delta_i = 0;
    // This assumes a little endian machine (note it counts trailing 0s)
    while group_mask > 0 {
        let tz = x86_64::_mm_tzcnt_32(mask);
        let i = tz + delta_i;
        // Do something...
        group_mask >>= tz + 1;
        delta_i += tz + 1;
    }
}

---

您可以通过

std:：arch

：---在Rust中使用相同的内在特性。请注意，这是一个仅限夜间使用的API，但计划很快稳定下来。如果您需要在稳定的Rust上执行此操作，那么最简单的方法可能是在C中更正SIMD例程。为什么

core:：arch

而不是

std:：arch

？另外，为什么

\u-mm\u-tzcount\u 32

而不是呢？看起来，\u-mmtzcount\u 32只是调用汇编指令tzcntl，而u32:：training\u-zeros做得更多（但如果我错了，请随意更正）：更新为使用std:：arch

training\u-zeros

检查了0参数；我不确定0参数的内在行为，我的经验是使用gcc intrinsic，它指定0参数导致未定义的行为。@MatthieuM

_mm_tzcnt_32

是（通过与

tzcnt

指令等效）为零输入定义的。GCC内置可能未指定0，因此它可以使用断开为零的指令（序列），例如最简单的使用

bsf

（输入为零时不会写入其目标）