将4个字节扩展为8个字节32位-> 64位的最快方法

如何解决将4个字节扩展为8个字节32位-> 64位的最快方法

假设您有一个32位无符号整数，其中字节的组织方式如下：a b c d。 以这种方式将这些字节扩展为64位无符号整数的最快方法是： 0 a 0 b 0 c 0 d？它用于x86-64体系结构。我想知道不使用特殊内在函数的最快方法，尽管这也很有趣。 （我说“最快”，但性能合理的紧凑型解决方案也不错）。

为需要上下文的人编辑。看起来似乎很简单，只是移位了一些字节，但是它需要的指令比您想象的要多（check this godbolt with optimizations。因此，我只是想知道是否有人知道用更少的指令就能解决问题的方法。

解决方法

uint64_t x = ...;
// 0 0 0 0 a b c d
x |= x << 16;
// 0 0 a b ? ? c d
x = x << 8 & 0x00ff000000ff0000 | x & 0x000000ff000000ff;
// 0 a 0 b 0 c 0 d

为了完整起见，现代的x86处理器可以通过一条快速说明来做到这一点：

x = _pdep_u64(x,0xff00ff00ff00ff)

,

像这样吗？

_mm256_cvtepu8_epi16（eight_bit_numbers）：接受一个由16个8位数字组成的128位向量，并将其转换为由16个16位带符号整数组成的256位向量。例如：

 __m128i value1 = _mm_setr_epi8(0x11,0x22,0x33,0x44,0x55,0x66,0x77,0x88,0x99,0xaa,0xbb,0xcc,0xdd,0xee,0xff,0x00);
 __m256i value2 = _mm256_cvtepu8_epi16(value1);

或者对于32位-> 64位：

https://software.intel.com/sites/landingpage/IntrinsicsGuide/#text=_mm256_cvtepu32_epi64