Question

在我的程序中，我在循环中有如下语句。

y = (x >= 1)? 0:1;

但是，我想避免使用任何关系运算符，因为我想使用SIMD指令，并且不确定关系运算符是否适用于SIMD。

我想要以下内容。

a = some_operation(x) // a will be either 1 or 0
y = 1 - a

some_operation将任何等于或大于1的数字转换为1，并将0保持为0.因此，我的问题是，是否有任何some_operation可以实现我的目的？

Answer 1

如果在不使用任何关系运算符的情况下将整数转换为1，有没有办法将整数转换为1？

对于 unsigned 整数，您只需执行以下操作：

unsigned int i = 42; // ... or any other value > 0.
unsigned int j = !!i; // j is 1 here.

i = 0;
j = !!i; // j is 0 here.

更新

对于签名的整数，您可以执行

int i = ...
int j = !!(i * !((1 << ((CHAR_BITS * sizeof i) - 1)) & i));

以上行导致

0

i < 1 任何1
i >= 1

Answer 2

#define INT_BITS (CHAR_BIT * sizeof(int))

int make_zero_or_one(int x) {
   return 1 - (((x-1) >> (INT_BITS-1)) & 1);
}

与其他答案一样，这取决于MSB是整数中的符号位。对于所有整数，该函数返回0＆lt; = 0，否则返回1。如果x-1溢出，该函数将失败。

此实现在编译代码中没有分支。

Answer 3

假设您使用两个补码，您可以这样做。（使用的另一个答案!! x可能是也可能不是你想要的，取决于计算机的指令集以及你想避免关系运算符的原因）

int x = 42; // or any integer

int test = x-1;
if(test & 1 << (CHAR_BIT * sizeof(int) -1))
{
   // integer negative or zero
}
else
{
   // integer positive
}

Answer 4

我知道这个答案明确地与你的问题相矛盾，但是在所有常见的SIMD架构上都有SIMD比较（至少我知道）。

对于SSE2和int32参数，有pcmpgtd（内在：_mm_cmpgt_epi32），假设您在__m128i x中有4个整数，则可以写

__m128i result = _mm_cmpgt_epi32(x, _mm_setzero_si128())

要为-1（即0xFFFFFFFF}和x>0获取x>=1（即0）。如果您需要1而非-1，只需撰写

即可

__m128i y =  _mm_sub_epi32(_mm_setzero_si128(), result);

Answer 5

我不熟悉C或使用SIMD指令，但如果x是正整数，那么你不能这样做吗？

y = (x == 0) ? 1 : 0;

Answer 6

使用此：y= 1/(1+e^(-10000*(x-0.995)))

这将提供y = 0 for x <= 0.99和y=1 for x>= 1

我不知道SIMD是什么，有很好的方法可以做到这一点。但我想，如果你不想使用条件，你可以使用sigmoid函数，根据你的标准返回0或1。此函数将是您的some_operation(x)。注意此函数仅适用于包含2位小数的数字。也就是说，输入0.99将返回0但输入0.999将返回1.确保在执行计算之前将数字向下四舍五入到最接近的2位小数。

如果有兴趣的话，我将在下面逐步完成我的思考过程：

如果你想使用一个函数，而不是一个逻辑条件，它必须是连续的，根据定义，这意味着值的som不符合标准。但如果这些数值在一个非常狭窄的范围内，并且你的数字之间的步数大于那个狭窄的范围，它就会起作用。

所以你可以使用sigmoid函数。（将其输入到wolfram alpha中，以便查看每个更改）

  y =  1/(1+e^(-x))

然后将它向右移动一步，使其以1而不是零为中心。

  y = 1/(1+e^(-(x-1)))

然后你可以通过增加重量来增加功能的斜率。

  y= 1/(1+e^(-10000*(x-1)))

现在斜坡非常非常陡峭。但是如果我们输入x = 1，我们仍然会得到y = 0.5。所以我们需要将sigmoid向左移动一点。

y= 1/(1+e^(-10000*(x-0.995)))

现在，如果x＆lt; = 0.99，则y = 0，如果x> = 1，则y = 1。如果要使用更精细的分辨率，则必须调整权重（在这种情况下为10000）和中心点（在这种情况下为0.995）。我刚检查了wolfram alpha中的计算并迭代了什么有效。如果仅使用2位小数，则可以使用低至4000的权重。

我确定有更好的方法可以做到这一点，但这就是我解决它的方法。

有没有办法在不使用任何关系运算符的情况下将整数转换为1？

6 个答案: