如何将含0/1的__m256i寄存器转换为__mmask8？

实现思路 #

利用AVX2指令集的位操作与掩码提取指令，把每个32位元素的0/1值映射到对应掩码位：

• 先将每个32位元素的有效位（最低位，因元素仅为0或1）移动到该元素的最高位；
• 再通过掩码提取指令，将每个元素的最高位拼接成__mmask8类型结果。

代码实现 #

#include <immintrin.h>

__mmask8 convert(__m256i reg) {
    // 将每个32位元素的最低位（0/1）左移31位到最高位
    __m256i shifted = _mm256_slli_epi32(reg, 31);
    // 提取每个32位元素的最高位，组合为8位掩码
    return (__mmask8)_mm256_movemask_epi32(shifted);
}

验证示例 #

输入寄存器值为[0 1 1 0 0 1 1 0]时：

1. 左移31位后，元素变为[0, 0x80000000, 0x80000000, 0, 0, 0x80000000, 0x80000000, 0]；
2. _mm256_movemask_epi32提取每个元素的最高位，得到二进制0b01100110（十进制102），与预期结果一致。

替代实现（基于比较指令） #

若需要更直观的逻辑，可先比较元素是否为1，再提取掩码：

#include <immintrin.h>

__mmask8 convert(__m256i reg) {
    __m256i ones = _mm256_set1_epi32(1);
    // 与1比较，相等的元素变为全1（0xFFFFFFFF），否则为全0
    __m256i cmp_result = _mm256_cmpeq_epi32(reg, ones);
    // 提取每个元素的最高位作为掩码位
    return (__mmask8)_mm256_movemask_epi32(cmp_result);
}

注意事项 #

• 代码依赖AVX2指令集支持，编译时需开启对应选项（如GCC/Clang的-mavx2，MSVC的/arch:AVX2）；
• __mmask8是AVX-512引入的掩码类型，主流编译器（GCC、Clang、MSVC）均支持该类型。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者fwefew 4t4tg