将结构对齐到 SSE 寄存器答案

【问题标题】：Align a struct into SSE register将结构对齐到 SSE 寄存器
【发布时间】：2014-11-08 03:42:50
【问题描述】：

我有一个结构数据结构如下：

         struct{
                  int value;
                  int pos;
               }S[10];

如何将此结构对齐到 SSE 寄存器中，以使连续的寄存器位置只有 S[i].value 而不是 S[i].pos。

谢谢

【问题讨论】：

再解释一下？也许是一张照片或什么的？
我的结构有 2 个条目 - value 和 pos。我希望 __m128i reg 与此结构对齐，以便寄存器中的连续条目仅包含值而不是 pos。如果我按照约定简单地对齐，连续的条目将同时包含 value 和 pos。
您必须将值和 pos 作为单独的数组。

标签： c++ sse

【解决方案1】：

对于当前的编译器，没有办法让它重新组织您的数据，以使数组中的连续元素的顺序与您在 struct 中声明的顺序不同。

编辑：

请注意，要重新安排 struct 的布局，编译器需要确切地知道 struct 是如何定义的，并且一次在任何地方使用，通常编译器甚至不会尝试这样做。可以生成加载数据的代码，使得计算可以在 SSE 寄存器中完成。

结束编辑。

换句话说

struct{
    int value;
    int pos;
}S[10];

总是会以value、pos、value、pos 等交替模式结束。

如果您想要value、value ...的连续值，然后是pos、pos、...，那么您需要以不同的方式编写结构声明，例如

struct 
{
    int value[10];
    int pos[10];
} S;

当然，这也意味着你必须将任何访问S的代码从s[x].pos修改为s.pos[x]等。

如果您还想确保value 和pos 确实可以通过SSE 指令毫无困难地加载，则需要使用对齐属性/声明规范，以便value 和@987654340 中的每一个@ 与 16 字节边界对齐。

所以，在 gcc 中：

struct 
{
   int value[10] __attribute__((aligned(16)));
   int pos[10] __attribute__((aligned(16)));
} S;

在 MS 兼容的编译器中：

struct 
{
    __declspec(align(16)) int value[10];
    __declspec(align(16)) int pos[10];
} S;

编辑：

另请注意，如果您想使用 SSE 指令，数字 10 在这里并不是特别好，因为您会留下两个不适合 SSE 寄存器的元素。

结束编辑。

【讨论】：

非常感谢。如果可能，您能否告诉是否可以对 4 字节 SSE 寄存器的所有值应用用户定义函数？
您必须更好地解释一下 - 什么功能，什么是 4 字节 SSE 寄存器？
我有一个宏：((val1) & val2) >> pass)，这里 val1 是一个 __m128i 类型的寄存器...我需要这个宏应用到 va1 的所有四个值上跨度>
那么，您想同时进行 4 和 4 班次操作吗？你检查过编译器的输出吗？我发现现代变体中的 gcc 和 clang 都将使用 SSE 指令来非常定期地解决问题（给定可以矢量化的合理代码，当然）