x86 SIMD 内部函数的头文件

这些天来，您通常应该只包括 .它包括一切。<immintrin.h>

GCC 和 clang 将阻止您对编译时未启用的指令（例如，with or 或其他指令）使用内部函数。-march=native-mavx2 -mbmi2 -mpopcnt -mfma -mcx16 -mtune=znver1

MSVC 和 ICC 将允许您在不在编译时启用任何内容的情况下使用内部函数，但在使用 AVX 内部函数之前，您仍应启用 AVX。

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从历史上看（在拉入所有内容之前），您必须手动包含您想要的最高级别内部函数的标头。immintrin.h

对于 MSVC 和 ICC，这可能仍然有用，可以阻止自己使用您不想使用的指令集。

<mmintrin.h>  MMX
<xmmintrin.h> SSE
<emmintrin.h> SSE2
<pmmintrin.h> SSE3
<tmmintrin.h> SSSE3
<smmintrin.h> SSE4.1
<nmmintrin.h> SSE4.2
<ammintrin.h> SSE4A
<wmmintrin.h> AES
<immintrin.h> AVX, AVX2, FMA

在所有以前的拉动中包括其中一个拉动（仅限 AMD 的 SSE4A：不会拉入）immintrin.h

一些编译器也具有 AVX512。<zmmintrin.h>

在 GCC/clang 上，如果您仅使用

#include <x86intrin.h>

它将包括所有 SSE/AVX 标头，这些标头是根据编译器开关启用的，例如 或 只是 。此外，一些特定于 x86 的指令（如或）作为内部函数提供。-march=haswell-march=nativebswapror

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此标头的 MSVC 等效项<intrin.h>

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如果您只想要便携式 SIMD，请使用 #include < immintrin.h>

MSVC、ICC 和 gcc/clang（以及我认为像 Sun 这样的其他编译器）都支持英特尔唯一的内部函数查找器/搜索工具记录的 SIMD 内部函数的标头：https://software.intel.com/sites/landingpage/IntrinsicsGuide/

标头名称取决于编译器和目标体系结构。

• 适用于 Microsoft C++（面向 x86、x86-64 或 ARM）和适用于 Windows 的英特尔 C/C++ 编译器intrin.h
• 对于以 x86/x86-64 为目标的 gcc/clang/icc 使用x86intrin.h
• 对于使用 NEON 的 ARM 目标 gcc/clang/armccarm_neon.h
• 对于使用 WMMX 的针对 ARM 的 gcc/clang/armccmmintrin.h
• 对于以 VMX（又名 Altivec）和/或 VSX 为目标的 PowerPC 的 gcc/clang/xlccaltivec.h
• 对于使用 SPE 的 PowerPC 目标 gcc/clangspe.h

您可以使用条件预处理指令处理所有这些情况：

#if defined(_MSC_VER)
     /* Microsoft C/C++-compatible compiler */
     #include <intrin.h>
#elif defined(__GNUC__) && (defined(__x86_64__) || defined(__i386__))
     /* GCC-compatible compiler, targeting x86/x86-64 */
     #include <x86intrin.h>
#elif defined(__GNUC__) && defined(__ARM_NEON__)
     /* GCC-compatible compiler, targeting ARM with NEON */
     #include <arm_neon.h>
#elif defined(__GNUC__) && defined(__IWMMXT__)
     /* GCC-compatible compiler, targeting ARM with WMMX */
     #include <mmintrin.h>
#elif (defined(__GNUC__) || defined(__xlC__)) && (defined(__VEC__) || defined(__ALTIVEC__))
     /* XLC or GCC-compatible compiler, targeting PowerPC with VMX/VSX */
     #include <altivec.h>
#elif defined(__GNUC__) && defined(__SPE__)
     /* GCC-compatible compiler, targeting PowerPC with SPE */
     #include <spe.h>
#endif

从本页

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|     Header     |                                         Purpose                                          |
+----------------+------------------------------------------------------------------------------------------+
| x86intrin.h    | Everything, including non-vector x86 instructions like _rdtsc().                         |
| mmintrin.h     | MMX (Pentium MMX!)                                                                       |
| mm3dnow.h      | 3dnow! (K6-2) (deprecated)                                                               |
| xmmintrin.h    | SSE + MMX (Pentium 3, Athlon XP)                                                         |
| emmintrin.h    | SSE2 + SSE + MMX (Pentium 4, Athlon 64)                                                  |
| pmmintrin.h    | SSE3 + SSE2 + SSE + MMX (Pentium 4 Prescott, Athlon 64 San Diego)                        |
| tmmintrin.h    | SSSE3 + SSE3 + SSE2 + SSE + MMX (Core 2, Bulldozer)                                      |
| popcntintrin.h | POPCNT (Nehalem (Core i7), Phenom)                                                       |
| ammintrin.h    | SSE4A + SSE3 + SSE2 + SSE + MMX (AMD-only, starting with Phenom)                         |
| smmintrin.h    | SSE4_1 + SSSE3 + SSE3 + SSE2 + SSE + MMX (Penryn, Bulldozer)                             |
| nmmintrin.h    | SSE4_2 + SSE4_1 + SSSE3 + SSE3 + SSE2 + SSE + MMX (Nehalem (aka Core i7), Bulldozer)     |
| wmmintrin.h    | AES (Core i7 Westmere, Bulldozer)                                                        |
| immintrin.h    | AVX, AVX2, AVX512, all SSE+MMX (except SSE4A and XOP), popcnt, BMI/BMI2, FMA             |
+----------------+------------------------------------------------------------------------------------------+

因此，一般来说，您可以只包含以获取所有英特尔扩展，或者如果您想要所有内容，包括 和 ，以及所有矢量内部函数都包括仅限 AMD 的扩展。如果您反对包含更多您实际需要的内容，那么您可以通过查看表格来选择正确的包含。immintrin.hx86intrin.h_bit_scan_forward_rdtsc

x86intrin.h是获取 AMD XOP（仅限推土机，甚至不是未来的 AMD CPU）的内部函数的推荐方法，而不是拥有自己的标头。

如果您将内部函数用于尚未启用的指令集（例如 而不启用 FMA，即使包含并启用 AVX2）。_mm_fmadd_psimmintrin.h

20200914：最新的最佳实践：<immintrin.h>（MSVC 也支持）)

我将把其余的答案留给历史目的;它可能对较旧的编译器/平台组合有用......

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正如许多答案和评论所指出的，是 x86[-64] SIMD 内部函数的综合标题。它还为其他 ISA 扩展提供了内部函数支持指令。，，并且都解决了这个问题。我需要对支持标题的版本进行一些挖掘，并认为列出一些发现可能会有所帮助......<x86intrin.h>gccclangicc

• gcc：对 first 的支持出现在 中。发布系列不再维护，而当前稳定版本系列则不再维护。 还引入了所有版本中存在的扩展。 处于预发布阶段（回归测试等），并遵循当前的版本控制方案，将作为 发布。x86intrin.hgcc-4.5.0gcc-4gcc-6.xgcc-5__has_includeclang-3.xgcc-7gcc-7.1.0
  
  

• Clang ：似乎所有版本都支持。最新的稳定版本是 。开发分支是 。目前尚不清楚该系列发生了什么。x86intrin.hclang-3.xclang (LLVM) 3.9.1clang (LLVM) 5.0.04.x
  
  

• 苹果叮叮当当：令人讨厌的是，苹果的版本控制与项目的版本控制不符。也就是说，当前版本：基于 。第一个基于的版本似乎又回到了 中。 首次出现在 中（数字巧合）。
  
  Apple 还定义了例如 .这似乎是最稳定、最严格的升序版本控制方案。如果不想支持旧版编译器，请将其中一个值作为最低要求。LLVMclang-800.0.42.1LLVM 3.9.0LLVM 3.0Apple clang 2.1Xcode 4.1LLVM 3.1Apple clang 3.1Xcode 4.3.3__apple_build_version__8000042
  
  

因此，任何最新版本的 ，包括 Apple 版本，都应该没有问题。当然，除了 ，您始终可以使用以下内容：clangx86intrin.hgcc-5

#if defined (__has_include) && (__has_include(<x86intrin.h>))
#include <x86intrin.h>
#else
#error "upgrade your compiler. it's free..."
#endif

你不能真正依赖的一个技巧是使用 .由于历史原因，版本控制停留在 .标头前面的版本。它偶尔对保持向后兼容的简单 GNU C 扩展很有用。__GNUC__clang4.2.1x86intrin.h

• icc ：据我所知，至少从英特尔 C++ 16.0 开始支持标头。版本测试可以通过以下方式执行： .此版本（可能更早的版本）也提供对扩展的支持。x86intrin.h#if (__INTEL_COMPILER >= 1600)__has_include
  
  

• MSVC ：这似乎是第一个提供标头的版本 - 不是......这表明：作为版本测试。当然，如果你试图编写跨所有这些不同编译器的可移植代码，那么这个平台上的标头名称将是你最不容易遇到的问题。MSVC++ 12.0 (Visual Studio 2013)intrin.hx86intrin.h#if (_MSC_VER >= 1800)