如何强制C编译器在Intrinsics调用中直接使用内存操作数？

目前C语言标准没有专门的语法强制intrinsic使用内存操作数，但主流编译器（GCC、Clang、MSVC）的优化逻辑和扩展特性可以完全满足你的需求，具体实现方法如下：

• 首先依赖编译器默认优化即可覆盖绝大多数场景：你提到的写法_mm256_sad_epu8(src, *(__m256i*)ref_pointer)在O2及以上优化等级下，编译器会自动识别ref指针指向的内容只被使用一次，不会额外分配寄存器加载ref，直接生成带内存操作数的vpsadbw指令。
• 如果你要强制保留已经加载好的源寄存器不被挤出，可以用GCC/Clang支持的空内联汇编绑定语法，固定源变量到寄存器：

  __m256i src = _mm256_load_si256(src_pointer);
  // 强制编译器将src保留在寄存器中，不得spill到内存
  asm volatile ("" : "+x"(src));
  __m256i sad_result = _mm256_sad_epu8(src, *(__m256i*)ref_pointer);
  

  这种写法下编译器没有多余寄存器可用，必然会将ref操作数处理为内存寻址形式。
• 最稳妥的实现方式是直接使用内联汇编显式指定内存操作数，完全控制指令生成：

  __m256i sad_result;
  // 约束m明确要求ref操作数使用内存寻址，不占用寄存器
  asm volatile (
      "vpsadbw %[ref], %[src], %[res]"
      : [res] "=x" (sad_result)
      : [src] "x" (src), [ref] "m" (*(__m256i *)ref_pointer)
  );
  

针对你提到的寄存器压力问题：是的，主流编译器的寄存器分配策略本身就会优先保留使用频率高的变量在寄存器中，对于仅使用一次的操作数，在寄存器不足时会自动切换为内存操作数，不会将高频使用的源寄存器spill到内存产生额外开销。
需要注意的是要保证ref指针满足AVX2指令的内存对齐要求（32字节对齐），如果是不对齐地址，需要改用不对齐加载对应的内存操作形式，不会影响指令生成逻辑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者DTL2020