Question

我试图以有效的方式从128位寄存器中提取4个字节。问题是每个值都是32比特{120,0,0,0,55,0,0,0,42,0,0,0,120,0,0,0}。我想将128位变换为32位，形式为{120,55,42,120}。

“原始”代码如下所示：

__m128i byte_result_vec={120,0,0,0,55,0,0,0,42,0,0,0,120,0,0,0};
unsigned char * byte_result_array=(unsigned char*)&byte_result_vec;
result_array[x]=byte_result_array[0];
result_array[x+1]=byte_result_array[4];
result_array[x+2]=byte_result_array[8];
result_array[x+3]=byte_result_array[12];

我的SSSE3代码是：

unsigned int * byte_result_array=...;
__m128i byte_result_vec={120,0,0,0,55,0,0,0,42,0,0,0,120,0,0,0};
const __m128i eight_bit_shuffle_mask=_mm_set_epi8(1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,4,8,12);    
byte_result_vec=_mm_shuffle_epi8(byte_result_vec,eight_bit_shuffle_mask);
unsigned int * byte_result_array=(unsigned int*)&byte_result_vec;
result_array[x]=byte_result_array[0];

如何使用SSE2有效地完成此任务。 SSSE3或SSE4有更好的版本吗？

Answer 1

您可以查看a previous answer of mine以获取此解决方案以及相反的操作。

特别是在SSE2中，您可以通过首先将32位整数打包为带符号的16位整数并使其饱和来实现：

byte_result_vec = _mm_packs_epi32(byte_result_vec, byte_result_vec);

然后我们使用无符号饱和度将这些16位值打包成无符号8位值：

byte_result_vec = _mm_packus_epi16(byte_result_vec, byte_result_vec);

然后我们最终可以从寄存器的低32位获取值：

int int_result = _mm_cvtsi128_si32(byte_result_vec);
unsigned char* byte_result_array = (unsigned char*)&int_result;
result_array[x]   = byte_result_array[0];
result_array[x+1] = byte_result_array[1];
result_array[x+2] = byte_result_array[2];
result_array[x+3] = byte_result_array[3];

编辑：以上假设8位字最初位于各自32位字的低字节中，其余字用0 s填充，否则它们是在饱和包装过程中会被夹住。因此，操作如下：

             byte   15                               0
                    0 0 0 D  0 0 0 C  0 0 0 B  0 0 0 A

_mm_packs_epi32 ->  0 D 0 C  0 B 0 A  0 D 0 C  0 B 0 A

_mm_packus_epi16 -> D C B A  D C B A  D C B A  D C B A
                                               ^^^^^^^

_mm_cvtsi128_si32 -> int DCBA, laid out in x86 memory as bytes A B C D

-> reinterpreted as unsigned char array { A, B, C, D }

如果最初没有用0填充不间断的字节，你必须事先将它们掩盖掉：

byte_result_vec = _mm_and_si128(byte_result_vec, _mm_set1_epi32(0x000000FF));

或者如果有趣的字节最初是高字节，你必须事先将它们转换为低字节：

byte_result_vec = _mm_srli_epi32(byte_result_vec, 24);

或者，如果你真的想要{ D, C, B, A }（我的问题对我来说并不完全清楚），那么这相当于只是在分配中切换数组索引（或者相反地执行32位shuffle）（_mm_shuffle_epi32）事先在初始SSE登记册上。）

仅使用SSE2提取SSE混洗32位值

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