如何无循环实现大无符号数据类型向unsigned char的缩放转换？

我有一个无符号数据类型T*的大型数组，需要将其转换为unsigned char*并进行值缩放。例如从unsigned short*转换为unsigned char*时，{0,..,255}范围的值需映射为0，{65281,..,65535}范围的值需映射为255。

常规方法是通过循环结合位运算实现：

const T x = some_large_value;
unsigned char y = (x >> (8u * (sizeof(T) - 1u))); // 等效于截断式的 "x/(256^{sizeof(T)-1})"

但我希望避免此类方案中的for (..)循环，曾设想支持step参数的super-memcpy：

// Intel处理器，小端字节序，假设数组有N个元素
const T* src = ..;
const unsigned char* src_uchar = reinterpret_cast<const unsigned char*>(src);
memcpy(dst_uchar, src_uchar + (sizeof(T) - 1u), N, step=sizeof(T)-1u);

但带step参数的memcpy并不存在，请问是否有其他命令可实现等效效果？

1. 使用标准库std::transform #

这是最便捷的标准库替代方案，无需手动编写循环，编译器会自动优化循环逻辑，甚至可能进行矢量化优化提升性能。核心是用一个转换函数（或lambda）定义每个元素的缩放规则，由std::transform批量处理数组元素。

2. 编译器内置/SIMD指令（极致性能场景） #

如果追求最高性能，针对x86平台可以使用Intel SSE/AVX等SIMD指令集，或编译器内置函数（如_mm_shuffle_epi16、_mm256_extracti_epi16等）批量处理数据，一次性完成多个元素的转换。不过这种方式需要处理内存对齐、剩余元素收尾等细节，实现复杂度较高。

感谢pptaszni的提议，以下是使用std::transform实现uint16数组向uint8转换的演示程序（位运算缩小值域的逻辑同样适用于有符号类型）：

#include <algorithm>
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
        // 输入数组A，输出数组B
        const unsigned short A[] = {60000u, 50000u, 30000u, 1000u, 500u, 300u, 200u};
              unsigned char  B[] = {    0u,     0u,     0u,    0u,   0u,   0u,   0u};

        // 定义转换逻辑的lambda表达式
        auto transformation = [](const unsigned short& elem)
                { return static_cast<unsigned char>(elem >> 8u * (sizeof(decltype(elem))-1)); };

        // 执行UINT16到UINT8的缩容转换
        std::transform(A, A+7, B, transformation);

        // 输出转换结果
        for (size_t j=0; j<7; ++j)
                { cout << A[j] << " => " << ((unsigned short)B[j]) << endl; }
        return 0;
}

程序输出：

60000 => 234
50000 => 195
30000 => 117
1000 => 3
500 => 1
300 => 1
200 => 0

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Markus-Hermann