Comment utiliser les techniques de vectorisation pour accélérer la conversion d'une adresse IPv4 d'une chaîne en un entier ?

Le moyen le plus rapide d'obtenir une adresse IPv4 à partir d'une chaîne

Code original en question :

UINT32 GetIP(const char *p)
{
    UINT32 dwIP=0,dwIP_Part=0;
    while(true)
    {
        if(p[0] == 0)
        {
            dwIP = (dwIP << 8) | dwIP_Part;
            break;
        }
        if(p[0]=='.') 
        {       
            dwIP = (dwIP << 8) | dwIP_Part;                     
            dwIP_Part = 0;
           p++;
        }
        dwIP_Part = (dwIP_Part*10)+(p[0]-'0');
        p++;
    }
    return dwIP;
}

Solution vectorisée plus rapide :

Utilisation du Jeu d'instructions x86, une solution plus efficace au problème est présentée ci-dessous :

UINT32 MyGetIP(const char *str) {
    // Load and convert input
    __m128i input = _mm_lddqu_si128((const __m128i*)str);
    input = _mm_sub_epi8(input, _mm_set1_epi8('0'));

    // Generate shuffled array
    __m128i cmp = input;
    UINT32 mask = _mm_movemask_epi8(cmp);
    __m128i shuf = shuffleTable[mask];
    __m128i arr = _mm_shuffle_epi8(input, shuf);

    // Calculate coefficients
    __m128i coeffs = _mm_set_epi8(0, 100, 10, 1, 0, 100, 10, 1, 0, 100, 10, 1, 0, 100, 10, 1);

    // Multiply and accumulate
    __m128i prod = _mm_maddubs_epi16(coeffs, arr);
    prod = _mm_hadd_epi16(prod, prod);

    // Reorder result
    __m128i imm = _mm_set_epi8(-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 6, 4, 2, 0);
    prod = _mm_shuffle_epi8(prod, imm);

    // Extract result
    return _mm_extract_epi32(prod, 0);
}

Précalcul de ShuffleTable :

void MyInit() {
    int len[4];
    for (len[0] = 1; len[0] <= 3; len[0]++)
        for (len[1] = 1; len[1] <= 3; len[1]++)
            for (len[2] = 1; len[2] <= 3; len[2]++)
                for (len[3] = 1; len[3] <= 3; len[3]++) {
                    int slen = len[0] + len[1] + len[2] + len[3] + 4;
                    int rem = 16 - slen;
                    for (int rmask = 0; rmask < 1<<rem; rmask++) {
                        int mask = 0;
                        char shuf[16] = {-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1};
                        int pos = 0;
                        for (int i = 0; i < 4; i++) {
                            for (int j = 0; j < len[i]; j++) {
                                shuf[(3-i) * 4 + (len[i]-1-j)] = pos;
                                pos++;
                            }
                            mask ^= (1<<pos);
                            pos++;
                        }
                        mask ^= (rmask<<slen);
                        _mm_store_si128(&amp;shuffleTable[mask], _mm_loadu_si128((__m128i*)shuf));
                    }
                }
}

Évaluation :

Cette solution est nettement plus rapide grâce aux techniques de vectorisation, surpassant de 7,8 fois le code original. Il peut traiter environ 336 millions d'adresses IP par seconde sur un seul cœur d'un processeur 3,4 GHz.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!