如果浮点值是16字节对齐的，是否可以将其直接转换为__m128

Is it possible to cast floats directly to __m128 if they are 16 byte aligned?

本文关键字：转换 m128 是否 字节 对齐 如果      更新时间：2023-10-16

如果浮点是16字节对齐的，那么直接将其强制转换为__m128是否安全/可能/可取？

我注意到使用_mm_load_ps和_mm_store_ps来"包装"原始数组会增加大量开销。

我应该注意哪些潜在的陷阱？

编辑：

实际上，在使用加载和存储指令时没有开销，我混合了一些数字，这就是为什么我得到了更好的性能。即使是你，我也能在__m128实例中对原始内存地址进行一些可怕的篡改，当我运行测试时，在没有_mm_load_ps指令的情况下，它需要两倍的时间才能完成，可能会回到某种故障安全代码路径。

是什么让您认为_mm_load_ps和_mm_store_ps"增加了显著的开销"？这是将浮点数据加载到SSE寄存器/从SSE寄存器存储浮点数据的正常方式，假设源/目标是内存（任何其他方法最终都会归结为此）。

有几种方法可以将float值放入SSE寄存器；可以使用以下内部函数：

__m128 sseval;
float a, b, c, d;
sseval = _mm_set_ps(a, b, c, d);  // make vector from [ a, b, c, d ]
sseval = _mm_setr_ps(a, b, c, d); // make vector from [ d, c, b, a ]
sseval = _mm_load_ps(&a);         // ill-specified here - "a" not float[] ...
                                  // same as _mm_set_ps(a[0], a[1], a[2], a[3])
                                  // if you have an actual array
sseval = _mm_set1_ps(a);          // make vector from [ a, a, a, a ]
sseval = _mm_load1_ps(&a);        // load from &a, replicate - same as previous
sseval = _mm_set_ss(a);           // make vector from [ a, 0, 0, 0 ]
sseval = _mm_load_ss(&a);         // load from &a, zero others - same as prev

无论您是声明_mm_set_ss(val)还是声明_mm_load_ss(&val)，编译器通常都会创建相同的指令——请尝试并反汇编代码。

在某些情况下，写_mm_set_ss(*valptr)而不是_mm_load_ss(valptr)可能是有利的。。。取决于代码的结构。

经过http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ayeb3ayc.aspx，这是可能的，但不安全或不推荐。

不应直接访问__m128字段。

原因如下：

http://social.msdn.microsoft.com/Forums/en-US/vclanguage/thread/766c8ddc-2e83-46f0-b5a1-31acbb6ac2c5/

  1. 将浮子*铸造到__m128将不起作用。C++编译器将__m128类型的赋值转换为SSE指令，将4个浮点数加载到SSE寄存器。假设这个转换是编译的，它不会创建工作代码，因为SEE加载指令并没有生成

__m128变量实际上不是变量或数组。这是SSE寄存器的占位符，由C++编译器替换为SSE汇编指令。要更好地理解这一点，请阅读《英特尔汇编编程参考》。

自从提出这个问题以来，几年过去了。为了回答这个问题，我的经验表明：

是

reinterpret_cast——只要float*是16字节对齐的，就可以将float*转换为__m128*，反之亦然——示例（在MSVC 2012中）：

__declspec( align( 16 ) ) float f[4];
return _mm_mul_ps( _mm_set_ps1( 1.f ), *reinterpret_cast<__m128*>( f ) );

我能看到的明显问题是，你比别名（通过多个指针类型引用内存位置）更容易混淆优化器。混叠的典型问题是，由于优化器没有观察到您正在通过原始指针修改内存位置，因此它认为它是不变的。

由于你显然没有充分使用优化器（或者你愿意依靠它来发出正确的SSE指令），你可能会没事的。

自己使用内部函数的问题是，它们被设计为在SSE寄存器上操作，不能使用从内存位置加载并在单个指令中处理的指令变体。

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