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我们如何使用 SSE2 在双精度数和 64 位整数之间高效转换?

DDD
发布: 2024-12-04 10:55:11
原创
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How Can We Efficiently Convert Between Doubles and 64-bit Integers Using SSE2?

无需 AVX512 的高效 Double/Int64 转换

SSE2 提供了在浮点数和 32 位整数之间进行转换的指令,但缺少在浮点数和 32 位整数之间进行转换的等效指令双精度数和 64 位整数。我们如何有效地模拟此类转换?

偷工减料转换

如果范围限制可以接受,以下技巧可以仅用两条指令执行转换:

双倍Int64

__m128i double_to_int64(__m128d x) {
    x = _mm_add_pd(x, _mm_set1_pd(0x0018000000000000));
    return _mm_sub_epi64(_mm_castpd_si128(x), _mm_castpd_si128(_mm_set1_pd(0x0018000000000000)));
}
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双精度到 UInt64

__m128i double_to_uint64(__m128d x){
    x = _mm_add_pd(x, _mm_set1_pd(0x0010000000000000));
    return _mm_xor_si128(_mm_castpd_si128(x), _mm_castpd_si128(_mm_set1_pd(0x0010000000000000)));
}
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Int64 到双精度

__m128d int64_to_double(__m128i x){
    x = _mm_add_epi64(x, _mm_castpd_si128(_mm_set1_pd(0x0018000000000000)));
    return _mm_sub_pd(_mm_castsi128_pd(x), _mm_set1_pd(0x0018000000000000));
}
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UInt64 到Double

__m128d uint64_to_double(__m128i x){
    x = _mm_or_si128(x, _mm_castpd_si128(_mm_set1_pd(0x0010000000000000)));
    return _mm_sub_pd(_mm_castsi128_pd(x), _mm_set1_pd(0x0010000000000000));
}
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全范围转换

对于处理全范围 64 位整数的转换,以下是优化实现:

UInt64 到双精度

__m128d uint64_to_double_full(__m128i x){
    __m128i xH = _mm_srli_epi64(x, 32);
    xH = _mm_or_si128(xH, _mm_castpd_si128(_mm_set1_pd(19342813113834066795298816.)));          //  2^84
    __m128i xL = _mm_blend_epi16(x, _mm_castpd_si128(_mm_set1_pd(0x0010000000000000)), 0xcc);   //  2^52
    __m128d f = _mm_sub_pd(_mm_castsi128_pd(xH), _mm_set1_pd(19342813118337666422669312.));     //  2^84 + 2^52
    return _mm_add_pd(f, _mm_castsi128_pd(xL));
}
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Int64 转双精度

__m128d int64_to_double_full(__m128i x){
    __m128i xH = _mm_srai_epi32(x, 16);
    xH = _mm_blend_epi16(xH, _mm_setzero_si128(), 0x33);
    xH = _mm_add_epi64(xH, _mm_castpd_si128(_mm_set1_pd(442721857769029238784.)));              //  3*2^67
    __m128i xL = _mm_blend_epi16(x, _mm_castpd_si128(_mm_set1_pd(0x0010000000000000)), 0x88);   //  2^52
    __m128d f = _mm_sub_pd(_mm_castsi128_pd(xH), _mm_set1_pd(442726361368656609280.));          //  3*2^67 + 2^52
    return _mm_add_pd(f, _mm_castsi128_pd(xL));
}
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以上是我们如何使用 SSE2 在双精度数和 64 位整数之间高效转换?的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章!

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