c++ - SSE 内在函数中的 if/else 语句

Question

我正在尝试使用 SSE 内在函数优化一小段代码(我是该主题的完全初学者)，但我对条件的使用有点卡住。

我原来的代码是:

unsigned long c;
unsigned long constant = 0x12345678;
unsigned long table[256];
int n, k;

for( n = 0; n < 256; n++ )
{
  c = n;
  for( k = 0; k < 8; k++ )
    {
      if( c & 1 ) c = constant ^ (c >> 1);
      else c >>= 1;
    }
  table[n] = c;
}

这段代码的目的是计算一个crc表(常数可以是任何多项式，在这里不起作用)，

我想我的优化代码会是这样的:

__m128 x;
__m128 y;
__m128 *table;

x = _mm_set_ps(3, 2, 1, 0);
y = _mm_set_ps(3, 2, 1, 0);
//offset for incrementation
offset = _mm_set1_ps(4);

for( n = 0; n < 64; n++ )
{
    y = x;
    for( k = 0; k < 8; k++ )
    {
        //if do something with y
        //else do something with y
    }
    table[n] = y;
    x = _mm_add_epi32 (x, offset);
}

我不知道如何通过 if-else 语句，但我怀疑有一个聪明的技巧。有没有人知道如何做到这一点？

(除此之外，我的优化可能很差 - 任何关于它的建议或更正都会受到最大的同情)

Answer 1

您可以完全摆脱 if/else。早在我编写 MMX 汇编代码的时候，那是一种常见的编程事件。让我从对“假”陈述的一系列转换开始:

c >>= 1;

c = c >> 1;

c = 0 ^ (c >> 1);

我为什么要引入异或？因为在“真”语句中也可以找到异或:

c = constant ^ (c >> 1);

注意相似之处？在“真”部分，我们与一个常数异或，而在假部分，我们与零异或。

现在我将向您展示整个 if/else 语句的一系列转换:

if (c & 1)
    c = constant ^ (c >> 1);          // same as before
else
    c =        0 ^ (c >> 1);          // just different layout

if (c & 1)
    c =  constant      ^ (c >> 1);
else
    c = (constant & 0) ^ (c >> 1);    // 0 == x & 0

if (c & 1)
    c = (constant & -1) ^ (c >> 1);   // x == x & -1
else
    c = (constant &  0) ^ (c >> 1);

现在这两个分支只在二元与的第二个参数上有所不同，它可以从条件本身简单地计算出来，从而使我们能够摆脱 if/else:

c = (constant & -(c & 1)) ^ (c >> 1);

免责声明:此解决方案仅适用于 二进制补码 架构，其中 -1 表示“所有位设置”。