如何编写匹配对应lane输出0xFF的SWAR相等比较无分支代码？

可以实现无分支转换，原有实现的输出中匹配的字节仅最高位为1（值为0x80）、不匹配的字节全为0，只需将每个字节的最高位广播到该字节的全部8位，即可得到匹配输出0xFF、不匹配输出0x00的效果，以下是两种高效实现：

方案1：移位按位或实现（无乘法，兼容性最优） #

uint64_t compare_eq (uint64_t x, uint64_t y) {
    uint64_t xored = x ^ y;
    uint64_t mask = 0x7F * 0x0101010101010101ULL;
    uint64_t tmp = (xored & mask) + mask;
    uint64_t res = ~(tmp | xored | mask);
    // 三次移位或完成最高位到全字节的广播
    res |= res >> 1;
    res |= res >> 2;
    res |= res >> 4;
    return res;
}

原理说明：仅需三次移位按位或操作，就可以把每个字节最高位的1扩散到整个字节的所有位，三次移位总覆盖位数为1+2+4=7，刚好覆盖单字节剩余的7个低位，无任何分支逻辑。

方案2：移位乘法实现（代码更简洁） #

uint64_t compare_eq (uint64_t x, uint64_t y) {
    uint64_t xored = x ^ y;
    uint64_t mask = 0x7F * 0x0101010101010101ULL;
    uint64_t tmp = (xored & mask) + mask;
    uint64_t res = ~(tmp | xored | mask);
    // 提取每个字节最高位为1位标记，乘0xFF得到全1字节
    return ((res >> 7) * 0xFFULL) & (0xFFULL * 0x0101010101010101ULL);
}

原理说明：先将每个字节的最高位右移到最低位得到0x01/0x00的标记，乘以0xFF后对应字节变为0xFF/0x00，最后用掩码清除跨字节的乘法溢出位即可，同样全程无分支。

两种方案的性能和原有实现基本一致，都可以被编译器优化为纯寄存器操作，无任何跳转开销。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Koz Ross