Ubuntu 上的 GCC 无法识别 _mm_loadu_si32

Question

当我尝试使用_mm_loadu_si32时，VScode 给了我错误信息：
a value of type "int" cannot be used to initialize an entity of type "__m128i
尝试编译时，我收到错误消息：
implicit declaration of function '_mm_loadu_si32'

奇怪的是，在_mm_loadu_si32之前的几行，我使用_mm_loadu_si128没有任何问题。 _mm_loadu_si64也可以。
此外，在 windows 上，我的程序可以编译。

我跑了sudo apt-get update和sudo apt-get upgrade ，所以问题不是过时的软件。 这是某种仅限于 Ubuntu 的 gcc 错误吗？

操作系统：Ubuntu 20.04
gcc：9.4.0

Answer 1

您的 GCC 太旧，您需要 GCC11 才能由immintrin.h定义

你需要 GCC11.3 或 GCC12 来获得一个完整的版本，将加载的字节放在结果向量中的正确位置，并保证 alignment / 严格混叠安全。 GCC 错误99754

GCC 和/或 clang 有时会错过定义一些“帮助”内在函数，最终只能绕过它们。 这是其中一种情况，更糟糕的是，第一次添加它的尝试是错误的。 那里有 GCC 版本（GCC11.0 到 11.2）支持它但错误编译它（加载后将 dword 或 word 改组到顶部元素，而不是底部，因为他们在 Z099FB995346F31C7539F6E40DB0F 实现中使用_mm_set而不是_mm_setr .)

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FP 等效的 4 字节负载__m128 _mm_load_ss(float*)已被永久定义，但在 GCC 的实现中仍然不是 alignment 或严格别名安全，就像在其他编译器中一样。 GCC 的 header 取消引用float* ，而不是使用memcpy或__attribute__((aligned(1),may_alias))指针类型。 那是GCC 错误 PR84508 。

所以不幸的是，在 GCC 中，使用_mm_castps_si128( _mm_load_ss( (float*)ptr ))也不安全。

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旧编译器的可移植实现

对于别名安全的未对齐 4 字节加载，您最好的选择可能是这种可移植的实现：

__m128i movd_load(void *p)
{
    int tmp;                       // int32_t on implementations that support intrinsics
    memcpy(&tmp, p, sizeof(tmp));  // unaligned aliasing-safe load
    return _mm_cvtsi32_si128(tmp);
}

这在 GCC/clang/MSVC（ Godbolt显示全部）上编译得很好。 GCC 和 clang 的新旧版本：测试 GCC4.7 和 GCC12，只是预期的movd xmm0, [rdi] / ret 。

但它在 ICC 上编译愚蠢，加载到 EAX 中，然后存储/重新加载或movd xmm0, eax ，而不是 movd 的movd源操作数。

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这也可用作 pmovzx / pmovsx 加载的构建块（窄加载到__m128i的重要用例之一，尤其是未对齐和别名安全加载），例如

#if defined(__SSE4_1__) || defined (_MSC_VER)
__m128i pmovzxbd_load(void *p)
{
    __m128i v = movd_load(p);
    return _mm_cvtepu8_epi32(v);  // folds the load with GCC9 or later
    // but not ICC or MSVC, or earlier GCC: they all movd into an XMM reg and pmovzxbd xmm0,xmm0
    // clang gets this right, with a mem src pmovzxbd
}
#endif

# GCC8.5 -O2 -march=skylake -mno-avx
# and MSVC19.14.  ICC 2021 is even worse, going through EAX
pmovzxbd_load:
        movd    xmm0, DWORD PTR [rdi]
        pmovzxbd        xmm0, xmm0
        ret

# GCC9.5 -O2 -march=skylake -mno-avx
# and clang
pmovzxbd_load:
        pmovzxbd        xmm0, DWORD PTR [rdi]
        ret