是否可以访问__m128变量中的内部值作为C++类中的属性

Is it possible to access internal values in a __m128 variable as attribute in a C++ class?

本文关键字：C++ 属性 内部 m128 变量 是否 访问      更新时间：2023-10-16

我希望有一个用SSE内部函数实现的Vector类（表示3个浮点的向量）（因此我不会使用__m128类型的第4个元素）。但我希望能够像访问属性一样轻松地访问它们：所以myVector.x将访问vec中的0-31位，myVector.y将访问vec中的32-63位，但不必调用一些getX（）方法。"x"属性将是"vec"的0-31位的某种别名。有可能吗？

class Vector {  
public:  
  float x;  
  float y;  
  float z;  
private:  
  __m128 vec;  
}

否，因为这违反了强别名规则。

当然，您可以使用强制转换或并集来假装__m128是一个浮点数组，但优化器不会为您维护一致性，因为您违反了语言的规则。

请参阅什么是严格别名规则？

（根据规则，使用并集进行访问是安全的，但这仅适用于命名并集的情况。获取指向并集成员的指针或引用，然后稍后直接使用该指针或引用是不安全的。）

您也许可以使用联合，类似

union data
{
    float[4] xyz;
    __m128 vec;
} aVec;

则浮动将是aVec.xyz[0]、aVec.xyz[1]和aVec.xyz[2]，而__m128将是aVec.vec。float数组在这里有四个元素，但没有说明必须使用第四个元素。

您可以编写一个结构，自动转换为__m128:

struct alignas(16) Vec4f
{
    float x, y, z, w;
    operator __m128() const { return _mm_load_ps(&x);}
    Vec4f(__m128 const v) { _mm_store_ps(&x, v);}
};

这样做的缺点是Vec4f将通过两个SSE寄存器而不是一个来传递（当通过值传递时：https://godbolt.org/z/sutmuM)。

总的来说，我建议制作一个只包含__m128和重载x()、y()等方法的结构。如果可能的话，无论如何都应该避免SSE寄存器上的元素操作（使用第零个元素除外）。

注意：alignas(16)需要C++11，大多数编译器都有特定于编译器的替代方案。或者，也可以使用_mm_loadu_ps和_mm_storeu_ps。

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