c++ - SSE/AVX 寄存器的非零字节索引

Question

如果 SSE/AVX 寄存器的值使其所有字节都为 0 或 1，是否有任何方法可以有效地获取所有非零元素的索引？

例如，如果 xmm 值为 | r0=0 | r1=1 | r2=0 | r3=1 | r4=0 | r5=1 | r6=0 |...| r14=0 | r15=1 | 结果应该类似于 (1, 3, 5, ... , 15)。结果应放在另一个 _m128i 变量或 char[16] 数组中。

如果有帮助，我们可以假设寄存器的值是所有字节都是 0 或某个常量非零值(不一定是 1)。

我很想知道是否有针对该指令的指令，或者最好是 C/C++ 内在指令。在任何 SSE 或 AVX 指令集中。

编辑 1:

它是正确的observed by @zx485那个最初的问题还不够清楚。我一直在寻找任何“连续”的解决方案。

上面的示例 0 1 0 1 0 1 0 1... 应导致以下任一结果:

• 如果我们假设索引从 1 开始，那么 0 将是一个终止字节，结果可能是

002 004 006 008 010 012 014 016 000 000 000 000 000 000 000 000

• 如果我们假设负字节是终止字节，结果可能是

001 003 005 007 009 011 013 015 0xFF 0xFF 0xFF 0xFF 0xFF 0xFF 0xFF 0xFF

• 任何以连续字节形式给出的东西，我们可以将其解释为原始值中非零元素的索引

编辑 2:

确实如此 @harold和 @Peter Cordes在对原始帖子的评论中建议，一种可能的解决方案是首先创建一个掩码(例如使用 pmovmskb)并检查那里的非零索引。但这会导致循环。

Answer 1

如果您希望结果数组被“压缩”，您关于方面的问题不清楚。我所说的“压缩”的意思是，结果应该是连续的。因此，例如对于 0 1 0 1 0 1 0 1...，有两种可能性:

非连续的:

XMM0: 000 001 000 003 000 005 000 007 000 009 000 011 000 013 000 015

连续的:

XMM0: 001 003 005 007 009 011 013 015 000 000 000 000 000 000 000 000

连续方法的一个问题是:如何确定它是索引 0 还是终止值？

我为第一种非连续方法提供了一个简单的解决方案，它应该非常快:

.data
  ddqZeroToFifteen              db 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15
  ddqTestValue:                 db 0,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1
.code
  movdqa xmm0, xmmword ptr [ddqTestValue]
  pxor xmm1, xmm1                             ; zero XMM1
  pcmpeqb xmm0, xmm1                          ; set to -1 for all matching
  pandn xmm0, xmmword ptr [ddqZeroToFifteen]  ; invert and apply indices

只是为了完整起见:第二种方法，即连续方法，未包含在此答案中。