在汇编中将无符号字符转换为浮点数（为浮点向量计算做准备）

Question

我正在尝试使用 SSE2 优化功能。我想知道我是否可以比这种方式更好地为我的汇编代码准备数据。我的源数据是一堆来自 pSrcData 的无符号字符。我将它复制到这个浮点数数组中，因为我的计算需要在浮点数中进行。

unsigned char *pSrcData = GetSourceDataPointer();

__declspec(align(16)) float vVectX[4];

vVectX[0] = (float)pSrcData[0];
vVectX[1] = (float)pSrcData[2];
vVectX[2] = (float)pSrcData[4];
vVectX[3] = (float)pSrcData[6];

__asm 
{
     movaps xmm0, [vVectX]
     [...]  // do some floating point calculations on float vectors using addps, mulps, etc
}

我有没有更快的方法将 pSrcData 的每个其他字节转换为浮点数并将其存储到 vVectX 中？

谢谢！

Answer 1

(1) 使用掩码将奇数字节清零 (PAND)

(2) 从 16 位解包到 32 位（PUNPCKLWD 带零向量）

(3) 将 32 位整数转换为浮点数 (CVTDQ2PS)

三个指令。

Answer 2

我意识到超级老线程，但我自己正在寻找代码来做到这一点。这是我的解决方案，我认为更简单：

#include <immintrin.h>
#include <stdint.h>

#ifdef __AVX__
// Modified from http://stackoverflow.com/questions/16031149/speedup-a-short-to-float-cast
// Convert unsigned 8 bit integer to  float. Length must be multiple of 8
int  avxu8tof32(uint8_t *src, float *dest, int length) {
  int i;

  for (i=0; i<length; i+= 8) {

    //  Load 8 8-bit int into the low half of a 128 register
    __m128i v = _mm_loadl_epi64 ((__m128i const*)(src+i));

    //  Convert to 32-bit integers
    __m256i v32 = _mm256_cvtepu8_epi32(v);

    //  Convert to float
    __m256 vf = _mm256_cvtepi32_ps (v32);

    //  Store
    _mm256_store_ps(dest + i,vf);
  }
  return(0);
}
#endif

然而，基准测试表明它并不比在 C 中循环遍历数组更快，并且启用了编译器优化。也许这种方法作为一堆 AVX 计算的初始阶段会更有用。