opencv cpu指令集SSE/AVX

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我是靠谱客的博主纯真小刺猬，最近开发中收集的这篇文章主要介绍opencv cpu指令集SSE/AVX，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

SSE与AVX指令集

SSE指令集是英特尔提供的基于SIMD（单指令多数据，也就是说同一时间内，对多个不同的数据执行同一条命令）的硬件加速指令，通过使用寄存器来进行并行加速。经过几代的迭代，最新的SSE4已经极大地扩展了指令集的功能，并且随后已经从128位寄存器继续扩展到256位的指令。

想要使用SSE或AVX指令集，需要包含以下头文件

#include <mmintrin.h>   //mmx, 4个64位寄存器
#include <xmmintrin.h>  //sse, 8个128位寄存器
#include <emmintrin.h>  //sse2, 8个128位寄存器
#include <pmmintrin.h>  //sse3, 8个128位寄存器
#include <smmintrin.h>  //sse4.1, 8个128位寄存器
#include <nmmintrin.h>  //sse4.2, 8个128位寄存器
#include <immintrin.h>  // avx, 16个256位寄存器

checkHardwareSupportCV_SSE系列指令集的预编译符号定义在opencv2/core/cvdef.hpp这个头文件中，如果你不包含这个头文件的话，把源码拷贝到自己的函数中。

/* CPU features and intrinsics support */
#define CV_CPU_NONE             0
#define CV_CPU_MMX              1
#define CV_CPU_SSE              2
#define CV_CPU_SSE2             3
#define CV_CPU_SSE3             4
#define CV_CPU_SSSE3            5
#define CV_CPU_SSE4_1           6
#define CV_CPU_SSE4_2           7

检测是否支持指令集

#define USE_SSE2  (cv::checkHardwareSupport(CV_CPU_SSE2))
#define USE_SSE4_2  (cv::checkHardwareSupport(CV_CPU_SSE4_2))
#define USE_AVX  (cv::checkHardwareSupport(CV_CPU_AVX))
#define USE_AVX2  (cv::checkHardwareSupport(CV_CPU_AVX2))

在上述代码中，如果编译符号CV_SSE被定义过，则调用checkHardwareSupport(CV_CPU_SSE); 获取你的电脑上的CPU是否支持CPU_SSE指令集优化特性。如果查询结果为真，就说明你的CPU在当前状态下支持CPU_SSE指令集优化特性。如果查询结果为假，就说明你的CPU不支持CPU_SSE指令集优化。但是这并不说明你的CPU硬件本身不支持SSE指令集优化特性。

相关函数

CPU指令集优化功能可以根据需要开启或关闭：
首先可以使用此函数 bool cv::useOptimized()来查询当前是否开启了CPU指令集优化功能；
可以使用函数void cv::setUseOptimized(bool onoff)来设置是否开启CPU指令集优化功能；
可以使用此函数 bool checkHardwareSupport(int feature);来查询你的CPU是否支持某种指令集优化特性。

	//设置是否启用指令集优化特性
	cv::setUseOptimized(true);
	//获取当前机器的CPU指令集支持特性
	bool opt_status = cv::useOptimized();
	std::cout << "当前的指令集优化状态：" << opt_status << std::endl;
	//检查硬件支持
	volatile bool simd = cv::checkHardwareSupport(CV_CPU_SSE);
	std::cout << "HardwareSupport(CV_CPU_SSE): " << simd << std::endl;
	simd = cv::checkHardwareSupport(CV_CPU_MMX);
	std::cout << "HardwareSupport(CV_CPU_MMX): " << simd << std::endl;
	simd = cv::checkHardwareSupport(CV_CPU_SSE2);
	std::cout << "HardwareSupport(CV_CPU_SSE2): " << simd << std::endl;
	simd = cv::checkHardwareSupport(CV_CPU_SSE3);
	std::cout << "HardwareSupport(CV_CPU_SSE3): " << simd << std::endl;
	simd = cv::checkHardwareSupport(CV_CPU_SSSE3);
	std::cout << "HardwareSupport(CV_CPU_SSSE3): " << simd << std::endl;
	simd = cv::checkHardwareSupport(CV_CPU_SSE4_1);
	std::cout << "HardwareSupport(CV_CPU_SSE4_1): " << simd << std::endl;
	simd = cv::checkHardwareSupport(CV_CPU_SSE4_2);
	std::cout << "HardwareSupport(CV_CPU_SSE4_2): " << simd << std::endl;
	simd = cv::checkHardwareSupport(CV_CPU_POPCNT);
	std::cout << "HardwareSupport(CV_CPU_POPCNT): " << simd << std::endl;
	simd = cv::checkHardwareSupport(CV_CPU_AVX);
	std::cout << "HardwareSupport(CV_CPU_AVX): " << simd << std::endl;

//输出
当前的指令集优化状态：1
HardwareSupport(CV_CPU_SSE): 1
HardwareSupport(CV_CPU_MMX): 1
HardwareSupport(CV_CPU_SSE2): 1
HardwareSupport(CV_CPU_SSE3): 1
HardwareSupport(CV_CPU_SSSE3): 1
HardwareSupport(CV_CPU_SSE4_1): 1
HardwareSupport(CV_CPU_SSE4_2): 1
HardwareSupport(CV_CPU_POPCNT): 1
HardwareSupport(CV_CPU_AVX): 1

main()主函数中通过setUseOptimized()函数来设置是否启用OpenCV的指令集优化功能。