计算 std::vector<bool> 中的设置值答案

【问题标题】：Counting set values in std::vector<bool>计算 std::vector<bool> 中的设置值
【发布时间】：2019-12-10 02:24:39
【问题描述】：

std::vector<bool> 是否使用POPCNT 指令来计算std::count 算法的结果？

如果不是，是否可以在不复制粘贴完整向量的情况下实现？为此，我需要访问实际存储在该向量中的 unsigned int 值，这可能吗？

如果重要的话，我只需要 VC++ 2017 解决方案。

【问题讨论】：

您可以轻松检查生成的程序集以了解它的作用。你试过吗？
@NathanOliver 刚刚检查过。正如我所料，它没有。有没有简单的方法可以做到这一点？
@NathanOliver 循环中的按位移位比 POPCNT 慢一个数量级：POPCNT 需要 1 个周期来处理 32 个布尔值。
我不确定用矢量执行此操作的方法，因为您没有任何直接访问权限或任何布局保证。也就是说，boost::dynamic_bitset 有一个 count 函数，可以优化使用 POPCNT
如果你知道编译时的位数，你也可以使用std::bitset，它还有一个可以利用POPCNT的计数函数

【解决方案1】：

不幸的是，std::count 不使用popcnt 代替std::vector<bool>（至少对于 GNU C++ 标准库）。

std::vector<bool> 也不提供对其原始存储的访问，std::vector<bool>::data 返回void。

另一种解决方案是使用boost::dynamic_bitset<>。 boost::dynamic_bitset<>::count 使用 popcnt 指令，参见 assembly output。

GNU C++ std::vector<bool> 实现次优，其大小为 40 字节。而sizeof(boost::dynamic_bitset<>) 是 32。

【讨论】：

不是我想听到的，但感谢您的快速回复。我不喜欢boost，我想我会包装std::vector<uint64_t>..
@Sonts 有道理，sizeof(std::vector<uint64_t>) 是 24，甚至比boost::dynamic_bitset<> 还要好。除非您需要来自位字符串的boost::dynamic_bitset<> 构造函数。
我要强调的是，正确配置编译器比使用特定的模板解决方案更重要。
@MarekR 编译器不够聪明，无法自行生成快速代码，无论您如何配置它们。获得最佳性能的唯一方法是回退到较低的水平，在我的例子中是__popcnt64 intrinsic。
@MarekR 这样的优化技巧是不可靠的。即使使用/arch:AVX2，VC++ 还是在循环中将该代码编译为BLSR。