c++ - shuffle() 函数和 SIMD 代码生成

Question

我一直在考虑 ecatmur 的 constexpr swap()函数，我相信这是更通用的 shuffle() 函数的特例:

template <std::size_t ...I, std::size_t ...J, typename T>
constexpr T shuffle(T const i, std::index_sequence<J...>) noexcept
{
  return ((std::uint8_t(i >> 8 * I) << 8 * J) | ...);
}

I 是源索引，J 是目标索引。有许多不同的方法可以实现 shuffle()(我不会向你详细介绍)，但是，根据我的经验，这些实现不会导致 gcc 和 clang 同样好地生成 SIMD 代码，当在循环中调用 shuffle()。因此我的问题。是否存在 shuffle() 的公式，clang 和 gcc 比现有的更喜欢 SIMDify，可能使用内置函数或内在函数？我的目标不是特定的指令集。

Answer 1

template <std::size_t ...I, std::size_t ...J, typename T>
constexpr T shuffle(T const i, std::index_sequence<J...>) noexcept
{
  return ((T{0xff} << 8 * J) & (I < J ? i << 8 * (J - I) : i >> 8 * (I - J)) | ...);
}

我们看到一个常量与单个移位运算的结果相与，操作数彼此独立，使表达式更适合向量化。