这部分CryENGINE SDK标题引起了我的注意:
的 branchmask.h 的
#ifndef __BRANCHLESS_MASK__
#define __BRANCHLESS_MASK__
///////////////////////////////////////////
// helper functions for branch elimination
//
// msb/lsb - most/less significant byte
//
// mask - 0xFFFFFFFF
// nz - not zero
// zr - is zero
ILINE const uint32 nz2msb(const uint32 x)
{
return -(int32)x | x;
}
ILINE const uint32 msb2mask(const uint32 x)
{
return (int32)(x) >> 31;
}
ILINE const uint32 nz2one(const uint32 x)
{
return nz2msb(x) >> 31; // int((bool)x);
}
ILINE const uint32 nz2mask(const uint32 x)
{
return (int32)msb2mask(nz2msb(x)); // -(int32)(bool)x;
}
ILINE const uint32 iselmask(const uint32 mask, uint32 x, const uint32 y)// select integer with mask (0xFFFFFFFF or 0x0 only!!!)
{
return (x & mask) | (y & ~mask);
}
ILINE const uint32 mask_nz_nz(const uint32 x, const uint32 y)// mask if( x != 0 && y != 0)
{
return msb2mask(nz2msb(x) & nz2msb(y));
}
ILINE const uint32 mask_nz_zr(const uint32 x, const uint32 y)// mask if( x != 0 && y == 0)
{
return msb2mask(nz2msb(x) & ~nz2msb(y));
}
ILINE const uint32 mask_zr_zr(const uint32 x, const uint32 y)// mask if( x == 0 && y == 0)
{
return ~nz2mask(x | y);
}
#endif//__BRANCHLESS_MASK__
有人可以简单解释这些函数究竟是如何用于减少分支的吗? ILINE我想是预定义的内联力或类似的东西。我搜索了谷歌,但我发现的只是在不同网站上传的CryENGINE标题的副本,但没有讨论这个特定的标题。
答案 0 :(得分:12)
这些函数返回可以在其他计算中得到结果的位掩码,以便在没有条件的情况下执行操作,从而不引入分支。
例如:
nz2mask
,则0
会返回0
,否则会返回0xffffffff
。msb2mask
,则0
会返回0
,如果0xffffffff
,则为1
。因此,如果您有类似的代码(带有x86指令供参考):
if(a != 0) x += y;
// test ebx,ebx
// je skip
// add dword ptr [x],eax
// skip:
您可以将其替换为:
x += y & (nz2mask(a));
// mov ecx,ebx
// neg ecx
// or ecx,ebx
// sar ecx,1Fh
// and ecx,eax
// add ecx,dword ptr [x]
它产生更多指令(至少在x86上),但它避免了分支。
然后还有其他功能,如iselmask()
,允许根据提供的掩码选择任一输入,因此您可以替换:
x = (a != 0) ? r1 : r2;
与
x = iselmask(nz2mask(a), r1, r2);
同样,这些函数应该内联并编译成相对有效的汇编程序,在没有分支的情况下交换一些额外的数学。