从C#检查CPU Popcount

Question

有人知道如何从C#检查CPU是否支持popcount（人口计数）吗？

我正在尝试将一些棋类代码从C++移植到C#。

- David

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在C++中，这需要一个特定于实现的编译器内置函数，例如__builtin_popcount（用于gcc）。 - Ben Voigt

Answer 1

我尚未找到一种在C#中检测和使用特殊CPU指令的简单方法。有几个选项，但这些选项都不理想：

• 使用asmjit函数进行popcount操作
• 在C#中使用x86/x64 CPUID指令
• mono库拥有数据类型支持的simd库（但我认为无法进行popcount操作）
• 使用C++ DLL（可能会因为开销而慢得多）
• ...

我从来没有走过这条路并且实现了一个C# popcount。

    /// <summary>
    /// Count the number of bits set to 1 in a ulong
    /// </summary>
    public static byte BitCount(this ulong value)
    {
        ulong result = value - ((value >> 1) & 0x5555555555555555UL);
        result = (result & 0x3333333333333333UL) + ((result >> 2) & 0x3333333333333333UL);
        return (byte)(unchecked(((result + (result >> 4)) & 0xF0F0F0F0F0F0F0FUL) * 0x101010101010101UL) >> 56);
    }

- IvoTops

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我不知道如果硬件popcnt不可用，BitOperations.PopCount会使用什么回退方法，但我希望它是那个众所周知的bithack。我假设这个答案是在BitOperations.PopCount出现之前写的（https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.numerics.bitoperations.popcount?view=net-7.0），因为那个应该至少和bithack一样好，而且希望更好。 - Peter Cordes

Answer 2

从.NET Core 3.0开始，您可以使用Popcnt.IsSupported来测试底层硬件的支持情况。

或者，如果您只需要结果，可以使用BitOperations.PopCount。在BitOperations类中的方法“在基础平台上可用硬件内部机制时使用；否则，它们使用优化的软件回退”。

- Bradley Grainger

Answer 3

由于C#编译为IL而不是机器码，因此您无法进行CPU级别的优化。通用语言运行时中的JIT编译器能够在实际运行代码时进行一些优化，但语言本身没有直接访问该过程的权限。

但是，您可以混合使用C++和托管代码，并在那里进行低级别的优化，但这有点违背了转向C#的初衷。

- aL3891

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C#有很多支持CPU级别优化的功能。请查看Intrinsics和Vector支持。 - IvoTops

C#对于CPU级别的优化提供了很多支持。查看Intrinsics和Vector支持。 - IvoTops