popcnt: Wasm-Textanweisung

Die popcnt-Anweisung, kurz für population count (Bit-Population), wird verwendet, um die Anzahl der 1en in der binären Darstellung einer Zahl zu zählen.

Probieren Sie es aus

(module
 (func (export "count1s") (param $num i32) (result i32)
 ;; load the number onto the stack
 local.get $num
 ;; count the amount of 1s and return the result
 i32.popcnt
 )
)

const url = "{%wasm-url%}";
await WebAssembly.instantiateStreaming(fetch(url), { console }).then(
 (result) => {
 const count1s = result.instance.exports.count1s;
 console.log(count1s(0b10000010));
 // Expected output: 2
 },
);

Syntax

value_type.popcnt

value_type

Der Wertetyp, auf dem die Anweisung ausgeführt wird. Die folgenden Typen unterstützen popcnt:

• i32
• i64
• i8x16 v128 Interpretation

popcnt

Die popcnt-Anweisung. Muss immer nach dem value_type und einem Punkt (.) stehen.

Typ

[input] -> [output]

input

Der Eingabewert.

output

Der Ausgabewert.

Bei einem nicht-SIMD popcnt sind dies einfache numerische Werte wie 3.

Bei einem SIMD popcnt sind dies v128 Wertinterpretationen, zum Beispiel i8x16 0 1 34 12 2 2 2 8 19 20 3 -1 -45 0 0 30. Jede Lane des ausgegebenen Werts, der auf den Stapel geschoben wird, enthält die Anzahl der 1en im Binäräquivalent der entsprechenden Lane im Eingabewert.

Binärcodierung

Beispiele

Nutzung von SIMD popcnt

In diesem Beispiel demonstrieren wir die Verwendung von popcnt, um die Anzahl der 1en in der binären Darstellung des Inhalts einer SIMD-Wertelane zu zählen.

JavaScript

In unserem Skript holen wir uns eine Referenz auf ein <p>-Element, an das wir unser Ergebnis ausgeben werden, und definieren dann ein Objekt zum Importieren in Wasm, das eine einzelne Funktion enthält, die einen Wert an das Ausgabe-<p> schreibt. Anschließend kompilieren und instanziieren wir unser Wasm-Modul mit der Methode WebAssembly.instantiateStreaming() und importieren dabei das Objekt.

<p></p>

const outputElem = document.querySelector("p");
const obj = {
 output(val) {
 outputElem.textContent += val;
 },
};
WebAssembly.instantiateStreaming(fetch("{%wasm-url%}"), {
 obj,
});

Wasm

In unserem Wasm-Modul importieren wir zunächst die JavaScript-Funktion output(), wobei wir darauf achten, dass sie einen i32-Parameter hat. Wir deklarieren dann einen SIMD i8x16-Wert und verwenden i8x16.popcnt, um die binären 1en in allen dessen Lanes zu zählen. Schließlich extrahieren wir den in Lane 15 des Ausgabe-Wertes gespeicherten Wert mit der Anweisung extract_lane_s und geben ihn an das DOM aus, indem wir die importierte Funktion output() aufrufen.

(module
 ;; Import output function
 (import "obj" "output" (func $output (param i32)))
 (func $main
 ;; load a SIMD value onto the stack
 v128.const i8x16 0 1 34 12 2 2 2 8 19 20 3 -1 -45 0 0 30
 i8x16.popcnt ;; count 1s in all the lanes and output as a new i8x16 value
 i8x16.extract_lane_s 15 ;; Extract a value from the result
 call $output
 )
 (start $main)
)

Ergebnis

Die Ausgabe ist wie folgt:

4 wird ausgegeben, weil der Wert in Lane 15 des Eingabewerts 30 ist. 30 in binär ist 00011110, welches 4 1en enthält.