使用位操作可减少缓存开销

Question

我必须从每个12位数据中仅使用5位MSB数据，我必须一次采用64位进行高速缓存优化，并使用位操作为每个12位像素获取5个MSB位，我没有得到，我该怎么办？实现这个？这是我编写并正常工作的代码，但不是一次取8位（缓冲区是8位指针），我必须采用64位。在缓冲区中我指出了完整的文件。 *此代码用于制作直方图。

考虑到LITTLE ENDIAN

Answer 1

64位不是12位的很好的倍数。要解决此问题，请一次读取一组三个64位值（16个像素）。例如。：

    uint64_t v1 = (uint64_t *)(&buffer[pos]);
    uint64_t v2 = (uint64_t *)(&buffer[pos+8]);
    uint64_t v3 = (uint64_t *)(&buffer[pos+16]);

然后你可以立刻做所有的掩饰：

    v1 &= 0x0F80F80F80F80F80ULL;
    v2 &= 0x80F80F80F80F80F8ULL;
    v3 &= 0xF80F80F80F80F80FULL;

对于前5个像素，它只是移动以分离各个像素值（uint16_t MSBs = v1; v1 >>= 12;重复5次）。对于第6个像素，你需要做一些捏造（MSBs = v2 << 4; v2 >>= 8;），然后对于接下来的4个像素，它重新回到MSBs = v2; v2 >>= 12;重复4次。对于之后的像素，它有点捏造（MSBs = v2 | (v3 << 8)）;然后它只是更多MSBs = v3; v3 >>= 12;重复5次完成16像素组。

请注意，这可能是最快的方式;因为没有分支（并且没有昂贵的分支误预测的可能性），因为CPU可以并行执行大部分操作（特别是如果你完全扩展像素提取以摆脱移位），并且因为“获取和掩码”阶段非常适合SIMD技术。