c++ - 获得两个无符号整数乘积的高 32 位的有效方法 C++

Question

unsigned int a = 4294967295;  // (2^32)-1
unsigned int b = 2; 

我正在尝试找出获取两个无符号整数乘积的高 32 位的最有效方法。 例如，使用 CUDA 编程我可以unsigned int first32bits = __umulhi(a,b) 并获得高 32 位。

有没有办法在 C++ 中做这样的事情？

这是我的方法:

unsigned long c = ( ((unsigned long)a * (unsigned long)b ) >> 32) & 0x00000000FFFFFFFF;

有什么方法可以让我的方法更快吗？

Answer 1

除非有一些依赖于体系结构的电路将 imulh32 映射到本地指令，否则我认为这是您可以做的最好的事情。

查看由 g++ 6.3 为您的函数生成的程序集，很明显它只花费 1 汇编操作，而不是只做乘法的函数，因为shr​​ $0x20.

 unsigned long umulhi32( unsigned int x,  unsigned int y)
{
  return ( ((unsigned long)a * (unsigned long)b ) >> 32);
}
0000000000000960 <_Z8umulhi32jy>:
 960:   89 f8                   mov    %edi,%eax
 962:   89 f7                   mov    %esi,%edi
 964:   48 0f af c7             imul   %rdi,%rax
 968:   48 c1 e8 20             shr    $0x20,%rax
 96c:   c3                      retq   
 96d:   0f 1f 00                nopl   (%rax)

组装 cuda umulhi 以查看它是否映射到一些专用的 PTX 指令会很有趣，我认为自从 PTX cuda 使用的程序集公开了，例如，mul24 其中 ( quoting )

mul24.hi performs a 24x24-bit multiply and returns the high 32 bits of the 48-bit result

据我所知，x86汇编中没有这样的指令。

希望这对您有所帮助。