Question

我使用SSE进行了矢量化内在函数的第一种方法，其中基本上只有一种数据类型__m128i。切换到Neon我发现数据类型和函数原型更加具体，例如uint8x16_t（向量为16 unsigned char），uint8x8x2_t（2个向量，每个unsigned char为uint32x4_t，uint32_t（向量为4 struct uint_128bit_t { union { uint8x16_t uint8x16; uint16x8_t uint16x8; uint32x4_t uint32x4; uint8x8x2_t uint8x8x2; uint8_t uint8_array[16] __attribute__ ((aligned (16) )); uint16_t uint16_array[8] __attribute__ ((aligned (16) )); uint32_t uint32_array[4] __attribute__ ((aligned (16) )); }; operator uint8x16_t& () {return uint8x16;} operator uint16x8_t& () {return uint16x8;} operator uint32x4_t& () {return uint32x4;} operator uint8x8x2_t& () {return uint8x8x2;} uint8x16_t& operator =(const uint8x16_t& in) {uint8x16 = in; return uint8x16;} uint8x8x2_t& operator =(const uint8x8x2_t& in) {uint8x8x2 = in; return uint8x8x2;} }; ）等。

首先我很热情（更容易找到在所需数据类型上运行的确切函数），然后我看到了想要以不同方式处理数据时的混乱。使用specific casting operators将永远带我。问题也得到解决here。然后我想出了一个封装成结构的联合的想法，以及一些转换和赋值运算符。

uint_128bit_t

这种方法对我有用：我可以使用vshlq_n_u32类型的变量作为参数，并使用不同的Neon内在函数输出，例如： vuzp_u8，vget_low_u8，{{1}}（在这种情况下仅作为输入）。如果需要，我可以使用更多数据类型扩展它。注意：数组是为了轻松打印变量的内容。

这是一种正确的处理方式吗？有没有隐藏的缺陷？
我重新改造了车轮吗？（对齐属性是否必要？）

Answer 1

根据C ++标准，这种数据类型几乎没用（当然也是如此）。这是因为从联合的非活动成员中读取是未定义的行为。

然而，您的编译器可能会承诺使其工作。但是，您还没有询问任何特定的编译器，因此无法对此进行进一步评论。

Answer 2

由于最初提出的方法有undefined behaviour in C++，我实现了类似的东西：

template <typename T>
struct NeonVectorType {

    private:
    T data;

    public:
    template <typename U>
    operator U () {
        BOOST_STATIC_ASSERT_MSG(sizeof(U) == sizeof(T),"Trying to convert to data type of different size");
        U u;
        memcpy( &u, &data, sizeof u );
        return u;
    }

    template <typename U>
    NeonVectorType<T>& operator =(const U& in) {
        BOOST_STATIC_ASSERT_MSG(sizeof(U) == sizeof(T),"Trying to copy from data type of different size");
        memcpy( &data, &in, sizeof data );
        return *this;
    }

};

然后：

typedef NeonVectorType<uint8x16_t> uint_128bit_t; //suitable for uint8x16_t, uint8x8x2_t, uint32x4_t, etc.
typedef NeonVectorType<uint8x8_t> uint_64bit_t; //suitable for uint8x8_t, uint32x2_t, etc.

讨论了使用memcpy here（和here），避免违反严格的别名规则。请注意in general it gets optimized away。

如果查看编辑历史记录，我已经实现了一个自定义版本，其中包含向量向量的组合运算符（例如uint8x8x2_t）。提到了问题here。但是，由于这些数据类型被声明为数组（参见guide，第12.2.2节）并因此位于连续的内存位置，因此编译器必须正确处理memcpy。

最后，要打印变量的内容，可以使用a function like this。

Answer 3

如果你试图通过各种数据结构hackery以合理的方式避免投射，你最终会改变内存/文字，这会破坏你希望从NEON获得的任何表现。

您可以轻松地将四寄存器转换为双寄存器，但其他方式可能无法实现。

一切归结为此。在每条指令中，有几位用于索引寄存器。如果指令需要四个寄存器，它将像Q（2 * n），Q（2 * n + 1）那样二乘二计数寄存器，并且只在编码指令中使用n，（2 * n + 1）将隐含核心。如果代码中的任何一点你试图将两个双精度转换为四元组，那么你可能处于不连续的位置，迫使编译器将寄存器混合到堆栈中并返回以获得连续的布局。

我认为用不同的单词https://stackoverflow.com/a/13734838/1163019

仍然是相同的答案

NEON指令设计为流式传输，您从内存中加载大块，处理它，然后存储您想要的内容。这应该是所有非常简单的机制，如果不是，你会放弃它所提供的额外性能，这将使人们问你为什么要首先利用霓虹灯让自己更难生活。

将NEON视为不可变的值类型和操作。

使用union（封装在struct中）来绕过neon数据类型的转换

3 个答案: