Question

我正在进行网络排序（对于小于8的数组），并注意到所有算法都关注其允许并行操作的能力。这是一个大小为5的数组。

 #define SWAP(x,y) if (data[y] < data[x]) { int tmp = data[x]; data[x] = data[y]; data[y] = tmp; }

    //Parallelizable
    SWAP(1, 2);
    SWAP(4, 5);

    //Parallelizable
    SWAP(0, 2);
    SWAP(3, 5);

    //Parallelizable
    SWAP(0, 1);
    SWAP(3, 4);
    SWAP(2, 5);

    //Parallelizable
    SWAP(0, 3);
    SWAP(1, 4);

    //Parallelizable
    SWAP(2, 4);
    SWAP(1, 3);

    //Parallelizable
    SWAP(2, 3);

我正在使用long int数组（因此每个元素的大小为8个字节）。那么有什么简单的方法可以在C中并行化这些操作吗？是否有任何特定于硬件的命令可用于实现此目的（SIMD，ASM（x86）等）

Answer 1

正如this answer对有关排序小集合的问题所解释的那样，通过将其定义更改为以下定义，您实际上可以使交换代码更具性能：

#define SWAP(x, y) {                        \
    int dx = data[x];                       \
    data[x] = dx < data[y] ? dx : data[y];  \
    data[y] ^= dx ^ data[x];                \
}

根据研究论文Applying Sorting Networks to Synthesize Optimized Sorting Libraries，这个版本的SWAP是无分支的，并且可以编译为GCC或Clang上仅有5条指令，具有相当优化的水平。本文还暗示了这样一个事实，即指令数量较少可能会使代码从指令级并行中受益。

如果xor不适用于要排序的类型，则可以使用使用两个条件而不是一个条件的SWAP的替代版本，它应该与{{1}一样快版本。实际上，我在我的一个排序库中使用这个技巧，并且在排序网络中排序一个小的固定大小的整数集合，从“插入排序不比插入排序更好”到“插入排序快几倍”，当我介绍这个技巧时。对排序网络排序8个整数的集合比在我的计算机上插入排序快5倍。

并行化小型网络排序

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