X86 SIMD 内部函数的头文件

这些天你通常应该只包括 <immintrin.h>。它包括一切。

GCC 和 clang 会阻止您在编译时没有启用指令(例如使用 -march=native或 -mavx2 -mbmi2 -mpopcnt -mfma -mcx16 -mtune=znver1或其他指令)时使用内部函数

MSVC 和 ICC 将允许您在编译时不启用任何内部函数而使用内部函数，但是在使用 AVX 内部函数之前，您仍然可以使用 应该启用 AVX。

从历史上看(在 immintrin.h引入所有内容之前) ，您必须手动包含所需的最高级别内部函数的标题。

对于 MSVC 和 ICC，这可能仍然有用，可以阻止你使用你不想要的指令集。

<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

包括其中一个拉在所有以前的(除了 AMD-only SSE4A: immintrin.h不拉)

一些编译器也有针对 AVX512的 <zmmintrin.h>。

在 GCC/clang 上，如果使用 just

#include <x86intrin.h>

它将包括所有的 SSE/AVX 头，这是根据编译器开关启用，如 -march=haswell或只是 -march=native。此外，一些 x86特定指令(如 bswap或 ror)可以作为内部函数使用。

这个头 <intrin.h>的 MSVC 等价物

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

MSVC、 ICC 和 gcc/clang (我认为还有其他像 Sun 这样的编译器)都支持 Intel 唯一的内部特性查找器/搜索工具 https://software.intel.com/sites/landingpage/IntrinsicsGuide/记录的 SIMD 内部特性的这个头文件

头的名称取决于您的编译器和目标体系结构。

• 对于 Microsoft C + + (针对 x86、 x86-64或 ARM)和 Intel C/C + + Compiler For Windows 使用 intrin.h
• 对于针对 x86/x86-64的 gcc/clang/icc，使用 x86intrin.h
• 对于使用 NEON 瞄准 ARM 的 gcc/clang/armcc，请使用 arm_neon.h
• 对于使用 WMMX 瞄准 ARM 的 gcc/clang/armcc，使用 mmintrin.h
• 对于使用 VMX (aka Altivec)和/或 VSX 针对 PowerPC 的 gcc/clang/xlcc，请使用 altivec.h
• 对于使用 SPE 的面向 PowerPC 的 gcc/clang，请使用 spe.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

从这个 呼叫

+----------------+------------------------------------------------------------------------------------------+
|     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             |
+----------------+------------------------------------------------------------------------------------------+

所以一般来说，你可以只包括 immintrin.h获得所有的英特尔扩展，或者如果你想要的一切，包括 _bit_scan_forward和 _rdtsc，以及所有的向量内部包括 AMD-only 的。如果你反对包含更多你实际需要的东西，那么你可以通过查看表格来选择正确的包含。

x86intrin.h是获得 AMD XOP (只适用于推土机，甚至不适用于未来的 AMD CPU)内部特性的推荐方法，而不是拥有自己的头。

有些编译器仍然会生成错误消息，如果你使用内部指令集你没有启用(例如 _mm_fmadd_ps没有启用 fma，即使你包括 immintrin.h和启用 AVX2)。

20200914: 最新最佳实践: <immintrin.h>(也得到 MSVC的支持)

我将把剩下的答案留给历史性的目的; 它可能对较老的编译器/平台组合有用..。

正如许多答案和评论所述，<x86intrin.h>是 x86[-64] SIMD 内部函数的 的综合头文件。它还提供了支持其他 ISA 扩展的内部指令。gcc、 clang和 icc都已经决定了。我需要对支持头部的版本进行一些深入研究，并且认为列出一些发现可能会有用... < br/> < br/>

• Gcc : 对 x86intrin.h的支持首先出现在 gcc-4.5.0中。gcc-4版本系列不再维护，而 gcc-6.x是 目前稳定版本系列。gcc-5还引入了所有 clang-3.x版本中的 __has_include扩展。gcc-7是预发行版(回归测试等) ，按照目前的版本控制方案，将以 gcc-7.1.0的形式发行。
  
  

• Clang : 所有 clang-3.x版本似乎都支持 x86intrin.h。最新的稳定版是 clang (LLVM) 3.9.1。开发分支是 clang (LLVM) 5.0.0。目前还不清楚 4.x系列发生了什么。
  
  

• 令人恼火的是，苹果的版本与 LLVM项目的版本不一致。也就是说，目前的版本: clang-800.0.42.1，是基于 LLVM 3.9.0的。第一个基于 LLVM 3.0的版本似乎是 Apple clang 2.1回到 Xcode 4.1。在 Xcode 4.3.3中，LLVM 3.1首先与 Apple clang 3.1(数字重合)一起出现。苹果还定义了 __apple_build_version__，例如 clang-800.0.42.10。这似乎是可用的最稳定、严格升级的版本控制方案。如果您不想支持遗留编译器，那么将这些值中的一个作为最低要求。
  
  

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