快速位置换

Question

我需要存储和应用16位整数的排列。我想出的最佳解决方案是将置换存储为64位整数，其中每4位对应于第i位的新位置，应用程序看起来像：

int16 permute(int16 bits, int64 perm)
{
   int16 result = 0;
   for(int i = 0; i < 16; ++i)
      result |= ((bits >> i) & 1) * (1 << int( (perm >> (i*4))&0xf ));
   return result;
}

有更快的方法吗？谢谢。

Answer 1

还有其他选择。

任何排列都可以由Beneš network处理，并编码为作为多路复用器输入以应用shuffle的掩码。这在软件中也可以合理有效地完成（不是很好但是没问题），它只是一堆蝴蝶排列。掩码计算起来有点棘手，但可能比单独移动每个位更快，但这取决于你处理的位数和16位不是很多。

一些较小类别的shuffle可以通过更简单（更快）的网络来处理，您也可以在该页面上找到它。

最后在实践中，在现代x86硬件上，有一个高度通用的pshufb函数，它可以在一个周期内（通常）将16个字节应用置换（但可能包括dupes和0）。在字节上分配位是slightly awkward，但是一旦你在那里，它只需要pshufb置换，而pmovmskb将它压缩回16位。