为什么我的数据似乎没有对齐？

Question

我试图弄清楚如何最好地预测一些罪恶和余弦值，将它们存储在对齐的块中，然后以后使用它们进行SSE计算：

在程序的开头，我创建一个具有成员的对象：

static __m128 *m_sincos;

然后，我在构造函数中初始化该成员：

m_sincos = (__m128*) _aligned_malloc(Bins*sizeof(__m128), 16);
for (int t=0; t<Bins; t++)
  m_sincos[t] = _mm_set_ps(cos(t), sin(t), sin(t), cos(t));

当我使用m_sincos时，我遇到了三个问题：
- 数据似乎并未对齐

movaps xmm0, m_sincos[t] //crashes
movups xmm0, m_sincos[t] //does not crash

- 变量似乎不正确

movaps result, xmm0 // returns values that are not what is in m_sincos[t]
//Although, putting a watch on m_sincos[t] displays the correct values

- 真正令我感到困惑的是，这使一切都起作用（但太慢）：

__m128 _sincos = m_sincos[t];
movaps xmm0, _sincos
movaps result, xmm0

Answer 1

m_sincos[t] 是C表达。但是，在大会指令中（（__asm？），它被解释为X86寻址模式，结果完全不同。例如，VS2008 SP1编译：

movaps xmm0, m_sincos[t]

进入：（当应用程序以调试模式崩溃时，请参见拆卸窗口）

movaps xmm0, xmmword ptr [t]

该解释试图复制存储在变量地址的128位值 t 进入XMM0。 t, 但是，在可能不一致的地址处是32位值。执行指令可能会导致对齐失败，并在奇数情况下使您的结果不正确 t的地址是对齐的。

您可以使用适当的X86寻址模式来解决此问题。这是缓慢而清晰的版本：

__asm mov eax, m_sincos                  ; eax <- m_sincos
__asm mov ebx, dword ptr t
__asm shl ebx, 4                         ; ebx <- t * 16 ; each array element is 16-bytes (128 bit) long
__asm movaps xmm0, xmmword ptr [eax+ebx] ; xmm0 <- m_sincos[t]

---

边注：

当我将其放入完整的程序中时，会发生一些奇怪的事情：

#include <math.h>
#include <tchar.h>
#include <xmmintrin.h>

int main()
{
    static __m128 *m_sincos;
    int Bins = 4;

    m_sincos = (__m128*) _aligned_malloc(Bins*sizeof(__m128), 16);
    for (int t=0; t<Bins; t++) {
        m_sincos[t] = _mm_set_ps(cos((float) t), sin((float) t), sin((float) t), cos((float) t));
        __asm movaps xmm0, m_sincos[t];
        __asm mov eax, m_sincos
        __asm mov ebx, t
        __asm shl ebx, 4
        __asm movaps xmm0, [eax+ebx];
    }

    return 0;
}

运行此操作时，如果您密切注意寄存器窗口，您可能会发现一些奇怪的东西。尽管结果是正确的，但是 xmm0 得到正确的值 前 这 movaps 执行指令。这是怎么发生的？

查看生成的装配代码显示 _mm_set_ps() 将罪恶/cos的结果加载到 xmm0, ，然后将其保存到 m_sincos[t]. 。但是价值仍然存在 xmm0 也。 _mm_set_ps 是“内在”，而不是函数调用；它不会尝试恢复其完成后使用的寄存器值。

如果从中有一堂课，则可能是在使用SSE内在函数时，请在整个过程中使用它们，因此编译器可以为您优化事物。否则，如果您使用的是内联装配，请在整个过程中使用它。

Answer 2

您应该始终使用仪器学，甚至应该将其打开并离开它们，而不是明确编码。这是因为__ asm不适合64位代码。