带模索引的自动矢量化？

Question

我正在尝试使 clang++ 自动矢量化一个简单的位加扰循环，它执行以下操作：

for(int i = 0; i < sz; ++i) {
   dst[i] = src[i] ^ key[i]
}

如果dst、src和key长度相同，编译器对这个循环进行向量化没有问题，但我真正想做的是：

for(int i = 0; i < sz; ++i) {
   dst[i] = src[i] ^ key[i % 64];
}

我不需要 key 和数据一样长，但是当我添加 % 64 时，矢量化器会跑掉，我只剩下一个正常的循环。即使% 8 是 SIMD 寄存器的大小，也会发生这种情况。接下来我尝试的是：

char d = 0x80
for(int i = 0; i < sz; ++i) {
   dst[i] = src[i] ^ d;
   ++d;
}

但矢量化器也不喜欢这样。
但是这样做：

for(int i = 0; i < sz; ++i) {
   dst[i] = src[i] ^ 0x80;
   ++d;
}

确实得到了很好的矢量化，但是只有一个字节的密钥比我希望的要短。

有没有办法以取悦矢量化器的方式做这样的事情？

Answer 1

我可以使用 Apple 的 (Xcode) clang 重现这一点。使用模 64 块似乎满足矢量化器：

int i = 0; /* current index. */

int szd = sz / 64;
int szm = sz % 64;
for (int j = 0; j < szd; j++)
{
    for (int k = 0; k < 64; i++, k++)
        dst[i] = src[i] ^ key[k];
}

for (int k = 0; k < szm; i++, k++)
     dst[i] = src[i] ^ key[k];