Comment pouvons-nous convertir efficacement entre des doubles et des entiers 64 bits à l'aide de SSE2 ?-C++-php.cn

Comment pouvons-nous convertir efficacement entre des doubles et des entiers 64 bits à l'aide de SSE2 ?

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Libérer： 2024-12-04 10:55:11

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How Can We Efficiently Convert Between Doubles and 64-bit Integers Using SSE2?

Conversions doubles/int64 efficaces sans AVX512

SSE2 fournit des instructions pour la conversion entre les flottants et les entiers 32 bits, mais manque d'équivalents pour la conversion entre doubles et entiers de 64 bits. Comment pouvons-nous simuler efficacement de telles conversions ?

Conversions avec coins coupés

Si les restrictions de plage sont acceptables, les astuces suivantes peuvent effectuer des conversions en seulement deux instructions :

Double à 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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Double à 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 à doubler

__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 à doubler

__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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Gamme complète Conversions

Pour les conversions qui gèrent la gamme complète des entiers 64 bits, voici des implémentations optimisées :

UInt64 vers Double

__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 pour doubler

__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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