如何在MSVC中启用SSE4.1和SSE3 (而不是AVX)

Question

我正在尝试使用MSVC启用不同的simd支持。

有一个页面谈到了启用一些simd，例如SSE2、AVX、AVX2 https://docs.microsoft.com/en-us/cpp/build/reference/arch-x86?redirectedfrom=MSDN&view=vs-2019

但是，它没有提到如何启用其他simd优化，例如，SSE4.1，SSE4.2，SSE3是否可以在不启用AVX的情况下启用这些优化？

另外，看起来MSVC2017中的/arch:SSE2不再受支持/不再需要，我可以假设默认情况下也启用了SSE3/SSE4.1/SSE4.2吗？

Answer 1

VC++编译器并没有你想象的那么智能。下面是这些设置的工作原理。

当您构建32位代码并启用SSE1或SSE2时，它将启用自动向量化到各自的指令集。

在构建64位代码时，SSE1和SSE2都是指令集的一部分，世界上所有的AMD64处理器都需要同时支持这两种指令集。这就是为什么你会收到/arch:SSE2的警告。

当你设置AVX时，编译器做两件事，启用自动矢量化到AVX1，也切换指令编码(对于所有它们，包括SSE，AVX，手动矢量化和自动矢量化)从遗留到VEX。VEX是个好东西，可以将未对齐的RAM读操作融合到其他指令中。它还解决了可能影响性能的依赖问题，VEX编码的vaddps xmm0, xmm0, xmm1将ymm0的高16字节置零，而传统编码的addps xmm0, xmm0, xmm1则将数据保留在那里。

当你设置AVX2时，它会做一些小的优化，最值得注意的是像_mm_set1_epi32这样的东西可能会编译成vpbroadcastd。也会将编码转换为VEX，就像AVX1一样。

注意，我用粗体标记了automatic。微软编译器不做运行时调度或cpuid检查，自动向量器也不使用SSE3或4.1。如果你正在手工编写向量化的代码，编译器不会做回退，它会发出你要求的任何指令。如果存在，AVX/AVX2设置仅影响其编码。

如果你想手动编写使用SSE3，SSSE3，SSE4.1，FMA3，AES，SHA等的矢量化代码，你不需要启用任何东西。您只需要包含相关的标头，并且理想情况下确保在运行时CPU具有这些标头。对于最后一部分，我通常在启动早期调用__cpuid并检查这些位，这是为了显示关于不支持的CPU的可理解的错误消息，而不是稍后的硬崩溃。

Answer 2

显然，您可以以未记录的方式作为/d2...选项传递/arch:选项。比如/d2archAVX。

以这种方式接受/d2archSSE42 (但不接受SSE41或SSE3)。

@Peter在评论中指出了一个/d2archSSE42发挥作用的案例：https://godbolt.org/z/EsjW4vTne