测试两个 __m128i 变量之间的相等性

Question

如果我想在两个 __m128i 变量之间进行按位相等测试，我需要使用 SSE 指令还是可以使用 ==？如果不是，我应该使用哪个 SSE 指令？

Answer 1

虽然使用_mm_movemask_epi8 是一种解决方案，但如果您的处理器采用SSE4.1，我认为更好的解决方案是使用在FLAGS 寄存器中设置零或进位标志的指令。 This saves a test or cmp instruction。

要做到这一点，你可以这样做：

if(_mm_test_all_ones(_mm_cmpeq_epi8(v1,v2))) {
    //v0 == v1
}

编辑：正如 Paul R 指出的 _mm_test_all_ones 生成两条指令：pcmpeqd 和 ptest。 _mm_cmpeq_epi8 总共是三个指令。这是一个更好的解决方案，总共只使用两条指令：

__m128i neq = _mm_xor_si128(v1,v2);
if(_mm_test_all_zeros(neq,neq)) {
    //v0 == v1
}

这会生成

pxor    %xmm1, %xmm0
ptest   %xmm0, %xmm0

Answer 2

您可以使用比较，然后从比较结果中提取掩码：

__m128i vcmp = _mm_cmpeq_epi8(v0, v1);       // PCMPEQB
uint16_t vmask = _mm_movemask_epi8(vcmp);    // PMOVMSKB
if (vmask == 0xffff)
{
    // v0 == v1
}

这适用于 SSE2 及更高版本。

正如@Zboson 所指出的，如果您有 SSE 4.1，那么您可以这样做，可能会稍微高效一些，因为它是两个 SSE 指令，然后是一个标志测试（ZF ):

__m128i vcmp = _mm_xor_si128(v0, v1);        // PXOR
if (_mm_testz_si128(vcmp, vcmp))             // PTEST (requires SSE 4.1)
{
    // v0 == v1
}

FWIW 我刚刚在 Haswell Core i7 上对这两种实现进行了基准测试，使用 clang 编译测试工具，时序结果非常相似 - SSE4 实现似乎稍微快一些，但很难衡量差异。

Answer 3

考虑使用 SSE4.1 指令ptest：

if(_mm_testc_si128(v0, v1)) {if equal}

else {if not} 

ptest 计算 a 和掩码中 128 位（表示整数数据）的按位与，如果结果为零则返回 1，否则返回 0。