将 4 字节分成 8 字节(32 位 -> 64 位)的最快方法



假设您有一个32位无符号整数,其中字节的组织方式如下:a b c d。以这种方式将这些字节扩展为64位无符号整数的最快方法是什么:0 a 0 b 0 c 0 d?它适用于x86-64体系结构。我想知道在不使用特殊内部函数的情况下最快的方法,尽管这也很有趣。(我说"最快",但具有合理性能的紧凑型解决方案也不错(。

为需要上下文的人编辑。这似乎是一项非常简单的工作,只需移动一些字节,但它需要的指令比你想象的要多(用优化来检查这个godbolt(。因此,我只是想知道是否有人知道用更少的指令来解决问题的方法。

uint64_t x = ...;
// 0 0 0 0 a b c d
x |= x << 16;
// 0 0 a b ? ? c d
x = x << 8 & 0x00ff000000ff0000 | x & 0x000000ff000000ff;
// 0 a 0 b 0 c 0 d

为了完整起见,现代x86处理器只需一条快速指令就可以做到这一点:

x = _pdep_u64(x, 0xff00ff00ff00ff)

类似的东西?

_mm256_cvtepu8_epi16(eight_bit_numbers(:取16个8位数字的128位矢量,并将其转换为16个16位有符号整数的256位矢量。例如:

__m128i value1 = _mm_setr_epi8(0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 
0x55, 0x66, 0x77, 0x88, 0x99, 0xaa, 0xbb, 0xcc, 0xdd, 0xee, 0xff, 0x00);
__m256i value2 = _mm256_cvtepu8_epi16(value1);

或者对于32位->64位:

https://software.intel.com/sites/landingpage/IntrinsicsGuide/#text=_mm256_cvtepu32_epi64

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