Question

检查AVX内在__m256（8 float的向量）是否包含任何inf的最佳方法是什么？我试过了

__m256 X=_mm256_set1_ps(1.0f/0.0f);
_mm256_cmp_ps(X,X,_CMP_EQ_OQ);

但与true相比。请注意，此方法会找到nan（与false比较）。因此，一种方法是检查X!=nan && 0*X==nan：

__m256 Y=_mm256_mul_ps(X,_mm256_setzero_ps());   // 0*X=nan if X=inf
_mm256_andnot_ps(_mm256_cmp_ps(Y,Y,_CMP_EQ_OQ),
                 _mm256_cmp_ps(X,X,_CMP_EQ_OQ));

然而，这似乎有些冗长。有更快的方法吗？

Answer 1

如果你想检查一个载体是否有任何无穷大：

#include <limits>

bool has_infinity(__m256 x){
    const __m256 SIGN_MASK = _mm256_set1_ps(-0.0);
    const __m256 INF = _mm256_set1_ps(std::numeric_limits<float>::infinity());

    x = _mm256_andnot_ps(SIGN_MASK, x);
    x = _mm256_cmp_ps(x, INF, _CMP_EQ_OQ);
    return _mm256_movemask_ps(x) != 0;
}

如果您想要无穷大值的矢量蒙版：

#include <limits>

__m256 is_infinity(__m256 x){
    const __m256 SIGN_MASK = _mm256_set1_ps(-0.0);
    const __m256 INF = _mm256_set1_ps(std::numeric_limits<float>::infinity());

    x = _mm256_andnot_ps(SIGN_MASK, x);
    x = _mm256_cmp_ps(x, INF, _CMP_EQ_OQ);
    return x;
}

Answer 2

我认为更好的解决方案是使用vptest而不是vmovmskps。

bool has_infinity(const __m256 &x) {
    __m256 s   = _mm256_andnot_ps(_mm256_set1_ps(-0.0), x);
    __m256 cmp = _mm256_cmp_ps(s,_mm256_set1_ps(1.0f/0.0f),0);
    __m256i cmpi = _mm256_castps_si256(cmp);
    return !_mm256_testz_si256(cmpi,cmpi);
}

内在_mm256_castps_si256只是为了让编译器开心"This intrinsic is only used for compilation and does not generate any instructions, thus it has zero latency."

vptest优于vmovmskps，因为它设置了零标记而vmovmskps没有。对于vmovmskps，编译器必须生成test以设置零标志。

Answer 3

我有一个想法，但如果你想测试所有元素是无限的，它最终只会有所帮助。糟糕。

使用AVX2，您可以使用PTEST测试所有无限元素。我有这个想法使用xor来比较EOF对this question的评论中的相等性，我在那里用我的答案。我以为我能够制作一个测试换任何inf的较短版本，但当然pxor只能作为所有256b相等的测试。

#include <limits>

bool all_infinity(__m256 x){
    const __m256i SIGN_MASK = _mm256_set1_epi32(0x7FFFFFFF);  // -0.0f inverted
    const __m256 INF = _mm256_set1_ps(std::numeric_limits<float>::infinity());

    x = _mm256_xor_si256(x, INF);  // other than sign bit, x will be all-zero only if all the bits match.
    return _mm256_testz_si256(x, SIGN_MASK); // flags are ready to branch on directly
}

使用AVX512，有一个__mmask8 _mm512_fpclass_pd_mask (__m512d a, int imm8)。（vfpclasspd）。（见Intel's guide）。它的输出是一个掩码寄存器，我没有考虑对那里的值进行测试/分支。但你可以测试+/-零，+ / - inf，Q / S NaN，Denormal，Negative中的任何一个/全部。

如何检查AVX内在__m256的inf

3 个答案: