immintrin.h 的替代品[关闭]

Question

我认为，在 c/c++ 中，immintrin.h 提供的显式矢量化内在函数是一个杂项。也就是说，对于每个 CPU 指令集（例如 SSE、AVX2、AVX512、...）和每种数字类型（即 float、double、int 等），对于相同的基本操作，都有一个独特的函数，例如 @ 987654326@，_mm_add_epi16，_mm256_add_epi8，_mm256_add_epi16，都是基本的+。因此，如果您使用 AVX 的内在函数进行编码，则必须在升级到 AVX2 时重新编码，然后再升级到 AVX512 等等。

另一方面，一些编译器基本的内置运算符（即“+”、“-”等）似乎在所有类型（向量和非向量）上都能很好地工作（提供数据对齐）和一些混合类型的操作（如下面的 sn-p 所示），从而提高了可读性和可扩展性（使用 simd 指令集）。

// no need for #include "immintrin.h"

#ifndef __AVX2__
#define SIMD_LEN 16
#else
#define SIMD_LEN 32
#endif

typedef int num_t;

num_t a[N], b[N];

// for any num_t and SIMD_LEN, explicitly vectorize b[n] = 2*a[n] + 4 

typedef num_t    vec_t __attribute__ ((__vector_size__ (SIMD_LEN)));

vec_t *vA = (vec_t*)a;
vec_t *vB = (vec_t*)b;

int nNums = SIMD_LEN/sizeof(num_t);

for (int n=0; n < (N/nNums); n++) 
    vB[n] = 2*vA[n] + 4;

显然，这种灵活性/可扩展性不适用于所有操作，但似乎immintrin.h 的结构并未尽可能允许自然表达。

为此，如上图所示，immintrin.h 系列是否有替代的“内在”标头允许更自然的表达？至少一个涵盖许多通用的、可扩展的操作，如水平添加、未对齐加载、比较等？

出于这个问题的目的，我对“让编译器向量化”不感兴趣。这只是回答了是否使用内在函数的问题。

Answer 1

将 typedef 与 __attribute__ ((__vector_size__... 一起使用的主要论点是，它可以生成更简单的源代码。

更喜欢immintrin.h 的主要论点是，它不太特定于编译器。

您可以通过网络搜索immintrin 和gcc vector extension 的组合来了解有关每个限制的更多信息。

无论如何，您的应用程序的其余部分几乎不会注意到您正在使用它们中的哪一个！：

我会尝试通过将所有这些抽象到一个 mathvector 类/结构中来尽可能地推迟决定。一开始它可以有一个简单的非向量化实现。首先开发应用程序的所有其他部分。然后，您可以随时使 mathvector 类在将来成为矢量化。