AVX2整数向量运算「建议收藏」

全栈程序员-用户IM • 2022年5月25日上午6:20 • 未分类

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

在C/C++程序中，使用AVX2指令有很多种方法。

嵌入汇编是一般的方法，但是对于不熟悉汇编语言的人来说，有点勉为其难。

gcc编译支持AVX2指令的编程。程序中需要使用头文件<immintrin.h>和<avx2intrin.h>，这样通过调用其中定义的一些函数，达到使用AVX2指令的目的，即用C/C++调用SIMD指令（单指令多数据）。

这里给出的样例程序是有关浮点向量运算的例子。

其中函数_mm_add_epi32()实现的是整数向量（4个数）加法运算。样例程序中使用了若干有关avx2的函数。

编程操作系统是Ubuntu15.10，使用Qt编写程序，编译器是gcc的版本是5.2.1。

使用AVX2指令实现向量运算，由于使用的是SIMD指令，其优点在于各个分量是并行计算的，计算速度相对比较快。

整数向量运算样例程序一：

#include <iostream>
#include <immintrin.h>
#include <avx2intrin.h>

using namespace std;

int main()
{
    __m128i x = _mm_set_epi32(1, 2, 3, 4);
    __m128i y = _mm_set_epi32(1, 2, 3, 4);

    __m128i z = _mm_add_epi32(x, y);
    int* pi;
    pi = (int*)(&z);

    printf("0: %d\n", *pi);
    printf("1: %d\n", *(pi+1));
    printf("2: %d\n", *(pi+2));
    printf("3: %d\n", *(pi+3));

    return 0;
}

运算结果：

0: 8
1: 6
2: 4
3: 2

整数向量运算样例程序二：

#include <iostream>
#include <immintrin.h>
#include <avx2intrin.h>

using namespace std;

int main()
{
    __m128i x;
    __m128i y;
    __m128i z;

    int op1[4] = {11, 22, 33, 44};
    int op2[4] = {22, 33, 44, 55};
    int result[4];

    // Load
    x = _mm_loadu_si128((__m128i*)op1);
    y = _mm_load_si128((__m128i*)op2);

    // Calculate
    z = _mm_add_epi32(x, y);   // z = x + y

    // Store
    _mm_store_si128((__m128i*)result, z);

    printf("0: %d\n", result[0]);
    printf("1: %d\n", result[1]);
    printf("2: %d\n", result[2]);
    printf("3: %d\n", result[3]);

    return 0;
}

运算结果：