SSE:如果不是零,则为倒数

Question

如何使用SSE指令获取浮点数的倒数(反向),但仅适用于非零值？

背景情况:

我想规范化一个向量数组,以便每个维度具有相同的平均值.在C中,这可以编码为:

float vectors[num * dim]; // input data

// step 1. compute the sum on each dimension
float norm[dim];
memset(norm, 0, dim * sizeof(float));
for(int i = 0; i < num; i++) for(int j = 0; j < dims; j++)
    norm[j] += vectors[i * dims + j];
// step 2. convert sums to reciprocal of average
for(int j = 0; j < dims; j++) if(norm[j]) norm[j] = float(num) / norm[j];
// step 3. normalize the data
for(int i = 0; i < num; i++) for(int j = 0; j < dims; j++)
    vectors[i * dims + j] *= norm[j];

现在出于性能原因,我想使用SSE intinsics来做到这一点.Setp 1和第3步很简单,但是我坚持第2步.我似乎没有找到任何代码示例或明显的SSE指令来获取值的recirpocal,如果它不是零.对于除法,_mm_rcp_ps可以解决问题,也可以将它与条件移动相结合,但是如何获得一个掩码来指示哪个组件为零？

我不需要上面描述的算法的代码,只需要"反向if not zero"函数:

__m128 rcp_nz_ps(__m128 input) {
    // ????
}

谢谢!

Answer 1

__m128 rcp_nz_ps(__m128 input) {
    __m128 mask = _mm_cmpeq_ps(_mm_set1_ps(0.0), input);
    __m128 recip = _mm_rcp_ps(input);
    return _mm_andnot_ps(mask, recip);
}

如果输入为零,则每个通道mask设置为b111...11,b000...00否则.并且 - 不使用该掩码替换对应于零输入的倒数元素.