根据掩码合并位序列a和b

Question

根据bit twiddling hacks网站，操作

unsigned int a;    // value to merge in non-masked bits
unsigned int b;    // value to merge in masked bits
unsigned int mask; // 1 where bits from b should be selected; 0 where from a.
unsigned int r;    // result of (a & ~mask) | (b & mask) goes here

r = a ^ ((a ^ b) & mask); 

允许根据掩码合并两个位序列a 和b。我想知道：

1. 此操作是否有特定/常用名称？
2. 在某些指令集上是否存在此操作的特定汇编指令？

Answer 1

我称之为位混合，使用 masked-xor 方法。相关：this Q&A 详细解释了这些布尔运算如何/为什么实现这一点。

在 SSE/AVX 编程中，基于掩码从一个向量选择性复制到另一个向量称为混合。 SSE4.1 增加了类似PBLENDVB xmm1, xmm2/m128, <XMM0> 的指令，其中隐式操作数 XMM0 控制 src 的哪些字节覆盖 dst 中的相应字节。 （如果没有 SSE4.1，您通常会将掩码 AND 和 ANDNOT 到两个向量上，然后将它们组合在一起；掩码异或技巧的指令级并行度较低，并且可能至少需要尽可能多的 MOV 指令来复制寄存器作为 OR 方法。）

还有一个立即混合指令pblendw，其中掩码是一个 8 位立即数而不是寄存器。还有 32 位和 64 位立即混合（blendps、blendpd、vpblendd）和可变混合（blendvps、blendvpd）。

如果其他 SIMD 指令集（NEON、AltiVec、任何 MIPS 称之为它们的指令集等）也称它们为“混合”，则 IDK。

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在 AVX512F 之前，SSE/AVX（或 x86 整数指令）没有提供比通常按位 XOR/AND 更好的方法来进行 按位（而不是按元素）混合。

AVX512F 可以使用单个 vpternlogd 或 vpternlogq 指令执行此操作的按位版本（或任何其他按位三元函数）。 （d 和 q 元素大小之间的唯一区别是，如果您使用掩码寄存器对目标进行合并掩码或零掩码，但这并没有阻止英特尔即使在无掩码情况下也制作单独的内在函数：

__m512i _mm512_ternarylogic_epi32 (__m512i a, __m512i b, __m512i c, int imm8) 和等效的 ..._epi64 版本。

imm8 立即字节是一个真值表。目的地的每一位都是独立确定的，通过将它们用作真值表的 3 位索引，从 a、b 和 c 的相应位中确定。即imm8[a:b:c]。

当 AVX512 最终出现在主流台式机/笔记本电脑 CPU 中时，它会很有趣，但这可能还需要几年时间。