tests/run-pass/portable-simd.rs

   1 #![feature(portable_simd, platform_intrinsics)]
   2 use std::simd::*;
   3
   4 fn simd_ops_f32() {
   5     let a = f32x4::splat(10.0);
   6     let b = f32x4::from_array([1.0, 2.0, 3.0, -4.0]);
   7     assert_eq!(-b, f32x4::from_array([-1.0, -2.0, -3.0, 4.0]));
   8     assert_eq!(a + b, f32x4::from_array([11.0, 12.0, 13.0, 6.0]));
   9     assert_eq!(a - b, f32x4::from_array([9.0, 8.0, 7.0, 14.0]));
  10     assert_eq!(a * b, f32x4::from_array([10.0, 20.0, 30.0, -40.0]));
  11     assert_eq!(b / a, f32x4::from_array([0.1, 0.2, 0.3, -0.4]));
  12     assert_eq!(a / f32x4::splat(2.0), f32x4::splat(5.0));
  13     assert_eq!(a % b, f32x4::from_array([0.0, 0.0, 1.0, 2.0]));
  14     assert_eq!(b.abs(), f32x4::from_array([1.0, 2.0, 3.0, 4.0]));
  15     assert_eq!(a.max(b * f32x4::splat(4.0)), f32x4::from_array([10.0, 10.0, 12.0, 10.0]));
  16     assert_eq!(a.min(b * f32x4::splat(4.0)), f32x4::from_array([4.0, 8.0, 10.0, -16.0]));
  17
  18     assert_eq!(a.mul_add(b, a), (a*b)+a);
  19     assert_eq!(b.mul_add(b, a), (b*b)+a);
  20     assert_eq!((a*a).sqrt(), a);
  21     assert_eq!((b*b).sqrt(), b.abs());
  22
  23     assert_eq!(a.lanes_eq(f32x4::splat(5.0) * b), Mask::from_array([false, true, false, false]));
  24     assert_eq!(a.lanes_ne(f32x4::splat(5.0) * b), Mask::from_array([true, false, true, true]));
  25     assert_eq!(a.lanes_le(f32x4::splat(5.0) * b), Mask::from_array([false, true, true, false]));
  26     assert_eq!(a.lanes_lt(f32x4::splat(5.0) * b), Mask::from_array([false, false, true, false]));
  27     assert_eq!(a.lanes_ge(f32x4::splat(5.0) * b), Mask::from_array([true, true, false, true]));
  28     assert_eq!(a.lanes_gt(f32x4::splat(5.0) * b), Mask::from_array([true, false, false, true]));
  29
  30     assert_eq!(a.reduce_sum(), 40.0);
  31     assert_eq!(b.reduce_sum(), 2.0);
  32     assert_eq!(a.reduce_product(), 100.0 * 100.0);
  33     assert_eq!(b.reduce_product(), -24.0);
  34     assert_eq!(a.reduce_max(), 10.0);
  35     assert_eq!(b.reduce_max(), 3.0);
  36     assert_eq!(a.reduce_min(), 10.0);
  37     assert_eq!(b.reduce_min(), -4.0);
  38
  39     assert_eq!(
  40         f32x2::from_array([0.0, f32::NAN]).max(f32x2::from_array([f32::NAN, 0.0])),
  41         f32x2::from_array([0.0, 0.0])
  42     );
  43     assert_eq!(f32x2::from_array([0.0, f32::NAN]).reduce_max(), 0.0);
  44     assert_eq!(f32x2::from_array([f32::NAN, 0.0]).reduce_max(), 0.0);
  45     assert_eq!(
  46         f32x2::from_array([0.0, f32::NAN]).min(f32x2::from_array([f32::NAN, 0.0])),
  47         f32x2::from_array([0.0, 0.0])
  48     );
  49     assert_eq!(f32x2::from_array([0.0, f32::NAN]).reduce_min(), 0.0);
  50     assert_eq!(f32x2::from_array([f32::NAN, 0.0]).reduce_min(), 0.0);
  51 }
  52
  53 fn simd_ops_f64() {
  54     let a = f64x4::splat(10.0);
  55     let b = f64x4::from_array([1.0, 2.0, 3.0, -4.0]);
  56     assert_eq!(-b, f64x4::from_array([-1.0, -2.0, -3.0, 4.0]));
  57     assert_eq!(a + b, f64x4::from_array([11.0, 12.0, 13.0, 6.0]));
  58     assert_eq!(a - b, f64x4::from_array([9.0, 8.0, 7.0, 14.0]));
  59     assert_eq!(a * b, f64x4::from_array([10.0, 20.0, 30.0, -40.0]));
  60     assert_eq!(b / a, f64x4::from_array([0.1, 0.2, 0.3, -0.4]));
  61     assert_eq!(a / f64x4::splat(2.0), f64x4::splat(5.0));
  62     assert_eq!(a % b, f64x4::from_array([0.0, 0.0, 1.0, 2.0]));
  63     assert_eq!(b.abs(), f64x4::from_array([1.0, 2.0, 3.0, 4.0]));
  64     assert_eq!(a.max(b * f64x4::splat(4.0)), f64x4::from_array([10.0, 10.0, 12.0, 10.0]));
  65     assert_eq!(a.min(b * f64x4::splat(4.0)), f64x4::from_array([4.0, 8.0, 10.0, -16.0]));
  66
  67     assert_eq!(a.mul_add(b, a), (a*b)+a);
  68     assert_eq!(b.mul_add(b, a), (b*b)+a);
  69     assert_eq!((a*a).sqrt(), a);
  70     assert_eq!((b*b).sqrt(), b.abs());
  71
  72     assert_eq!(a.lanes_eq(f64x4::splat(5.0) * b), Mask::from_array([false, true, false, false]));
  73     assert_eq!(a.lanes_ne(f64x4::splat(5.0) * b), Mask::from_array([true, false, true, true]));
  74     assert_eq!(a.lanes_le(f64x4::splat(5.0) * b), Mask::from_array([false, true, true, false]));
  75     assert_eq!(a.lanes_lt(f64x4::splat(5.0) * b), Mask::from_array([false, false, true, false]));
  76     assert_eq!(a.lanes_ge(f64x4::splat(5.0) * b), Mask::from_array([true, true, false, true]));
  77     assert_eq!(a.lanes_gt(f64x4::splat(5.0) * b), Mask::from_array([true, false, false, true]));
  78
  79     assert_eq!(a.reduce_sum(), 40.0);
  80     assert_eq!(b.reduce_sum(), 2.0);
  81     assert_eq!(a.reduce_product(), 100.0 * 100.0);
  82     assert_eq!(b.reduce_product(), -24.0);
  83     assert_eq!(a.reduce_max(), 10.0);
  84     assert_eq!(b.reduce_max(), 3.0);
  85     assert_eq!(a.reduce_min(), 10.0);
  86     assert_eq!(b.reduce_min(), -4.0);
  87
  88     assert_eq!(
  89         f64x2::from_array([0.0, f64::NAN]).max(f64x2::from_array([f64::NAN, 0.0])),
  90         f64x2::from_array([0.0, 0.0])
  91     );
  92     assert_eq!(f64x2::from_array([0.0, f64::NAN]).reduce_max(), 0.0);
  93     assert_eq!(f64x2::from_array([f64::NAN, 0.0]).reduce_max(), 0.0);
  94     assert_eq!(
  95         f64x2::from_array([0.0, f64::NAN]).min(f64x2::from_array([f64::NAN, 0.0])),
  96         f64x2::from_array([0.0, 0.0])
  97     );
  98     assert_eq!(f64x2::from_array([0.0, f64::NAN]).reduce_min(), 0.0);
  99     assert_eq!(f64x2::from_array([f64::NAN, 0.0]).reduce_min(), 0.0);
 100 }
 101
 102 fn simd_ops_i32() {
 103     let a = i32x4::splat(10);
 104     let b = i32x4::from_array([1, 2, 3, -4]);
 105     assert_eq!(-b, i32x4::from_array([-1, -2, -3, 4]));
 106     assert_eq!(a + b, i32x4::from_array([11, 12, 13, 6]));
 107     assert_eq!(a - b, i32x4::from_array([9, 8, 7, 14]));
 108     assert_eq!(a * b, i32x4::from_array([10, 20, 30, -40]));
 109     assert_eq!(a / b, i32x4::from_array([10, 5, 3, -2]));
 110     assert_eq!(a / i32x4::splat(2), i32x4::splat(5));
 111     assert_eq!(i32x2::splat(i32::MIN) / i32x2::splat(-1), i32x2::splat(i32::MIN));
 112     assert_eq!(a % b, i32x4::from_array([0, 0, 1, 2]));
 113     assert_eq!(i32x2::splat(i32::MIN) % i32x2::splat(-1), i32x2::splat(0));
 114     assert_eq!(b.abs(), i32x4::from_array([1, 2, 3, 4]));
 115     assert_eq!(a.max(b * i32x4::splat(4)), i32x4::from_array([10, 10, 12, 10]));
 116     assert_eq!(a.min(b * i32x4::splat(4)), i32x4::from_array([4, 8, 10, -16]));
 117
 118     assert_eq!(
 119         i8x4::from_array([i8::MAX, -23, 23, i8::MIN]).saturating_add(i8x4::from_array([
 120             1,
 121             i8::MIN,
 122             i8::MAX,
 123             28
 124         ])),
 125         i8x4::from_array([i8::MAX, i8::MIN, i8::MAX, -100])
 126     );
 127     assert_eq!(
 128         i8x4::from_array([i8::MAX, -28, 27, 42]).saturating_sub(i8x4::from_array([
 129             1,
 130             i8::MAX,
 131             i8::MAX,
 132             -80
 133         ])),
 134         i8x4::from_array([126, i8::MIN, -100, 122])
 135     );
 136     assert_eq!(
 137         u8x4::from_array([u8::MAX, 0, 23, 42]).saturating_add(u8x4::from_array([
 138             1,
 139             1,
 140             u8::MAX,
 141             200
 142         ])),
 143         u8x4::from_array([u8::MAX, 1, u8::MAX, 242])
 144     );
 145     assert_eq!(
 146         u8x4::from_array([u8::MAX, 0, 23, 42]).saturating_sub(u8x4::from_array([
 147             1,
 148             1,
 149             u8::MAX,
 150             200
 151         ])),
 152         u8x4::from_array([254, 0, 0, 0])
 153     );
 154
 155     assert_eq!(!b, i32x4::from_array([!1, !2, !3, !-4]));
 156     assert_eq!(b << i32x4::splat(2), i32x4::from_array([4, 8, 12, -16]));
 157     assert_eq!(b >> i32x4::splat(1), i32x4::from_array([0, 1, 1, -2]));
 158     assert_eq!(b & i32x4::splat(2), i32x4::from_array([0, 2, 2, 0]));
 159     assert_eq!(b | i32x4::splat(2), i32x4::from_array([3, 2, 3, -2]));
 160     assert_eq!(b ^ i32x4::splat(2), i32x4::from_array([3, 0, 1, -2]));
 161
 162     assert_eq!(a.lanes_eq(i32x4::splat(5) * b), Mask::from_array([false, true, false, false]));
 163     assert_eq!(a.lanes_ne(i32x4::splat(5) * b), Mask::from_array([true, false, true, true]));
 164     assert_eq!(a.lanes_le(i32x4::splat(5) * b), Mask::from_array([false, true, true, false]));
 165     assert_eq!(a.lanes_lt(i32x4::splat(5) * b), Mask::from_array([false, false, true, false]));
 166     assert_eq!(a.lanes_ge(i32x4::splat(5) * b), Mask::from_array([true, true, false, true]));
 167     assert_eq!(a.lanes_gt(i32x4::splat(5) * b), Mask::from_array([true, false, false, true]));
 168
 169     assert_eq!(a.reduce_sum(), 40);
 170     assert_eq!(b.reduce_sum(), 2);
 171     assert_eq!(a.reduce_product(), 100 * 100);
 172     assert_eq!(b.reduce_product(), -24);
 173     assert_eq!(a.reduce_max(), 10);
 174     assert_eq!(b.reduce_max(), 3);
 175     assert_eq!(a.reduce_min(), 10);
 176     assert_eq!(b.reduce_min(), -4);
 177
 178     assert_eq!(a.reduce_and(), 10);
 179     assert_eq!(b.reduce_and(), 0);
 180     assert_eq!(a.reduce_or(), 10);
 181     assert_eq!(b.reduce_or(), -1);
 182     assert_eq!(a.reduce_xor(), 0);
 183     assert_eq!(b.reduce_xor(), -4);
 184 }
 185
 186 fn simd_mask() {
 187     let intmask = Mask::from_int(i32x4::from_array([0, -1, 0, 0]));
 188     assert_eq!(intmask, Mask::from_array([false, true, false, false]));
 189     assert_eq!(intmask.to_array(), [false, true, false, false]);
 190
 191     let values = [
 192         true, false, false, true, false, false, true, false, true, true, false, false, false, true,
 193         false, true,
 194     ];
 195     let mask = Mask::<i64, 16>::from_array(values);
 196     let bitmask = mask.to_bitmask();
 197     assert_eq!(bitmask, 0b1010001101001001);
 198     assert_eq!(Mask::<i64, 16>::from_bitmask(bitmask), mask);
 199
 200     let values = [false, false, false, true];
 201     let mask = Mask::<i64, 4>::from_array(values);
 202     let bitmask = mask.to_bitmask();
 203     assert_eq!(bitmask, 0b1000);
 204     assert_eq!(Mask::<i64, 4>::from_bitmask(bitmask), mask);
 205 }
 206
 207 fn simd_cast() {
 208     // between integer types
 209     assert_eq!(i32x4::from_array([1, 2, 3, -4]), i16x4::from_array([1, 2, 3, -4]).cast());
 210     assert_eq!(i16x4::from_array([1, 2, 3, -4]), i32x4::from_array([1, 2, 3, -4]).cast());
 211     assert_eq!(i32x4::from_array([1, -1, 3, 4]), u64x4::from_array([1, u64::MAX, 3, 4]).cast());
 212
 213     // float -> int
 214     assert_eq!(
 215         i8x4::from_array([127, -128, 127, -128]),
 216         f32x4::from_array([127.99, -128.99, 999.0, -999.0]).cast()
 217     );
 218     assert_eq!(
 219         i32x4::from_array([0, 1, -1, 2147483520]),
 220         f32x4::from_array([
 221             -0.0,
 222             /*0x1.19999ap+0*/ f32::from_bits(0x3f8ccccd),
 223             /*-0x1.19999ap+0*/ f32::from_bits(0xbf8ccccd),
 224             2147483520.0
 225         ])
 226         .cast()
 227     );
 228     assert_eq!(
 229         i32x8::from_array([i32::MAX, i32::MIN, i32::MAX, i32::MIN, i32::MAX, i32::MIN, 0, 0]),
 230         f32x8::from_array([
 231             2147483648.0f32,
 232             -2147483904.0f32,
 233             f32::MAX,
 234             f32::MIN,
 235             f32::INFINITY,
 236             f32::NEG_INFINITY,
 237             f32::NAN,
 238             -f32::NAN,
 239         ])
 240         .cast()
 241     );
 242
 243     // int -> float
 244     assert_eq!(
 245         f32x4::from_array([
 246             -2147483648.0,
 247             /*0x1.26580cp+30*/ f32::from_bits(0x4e932c06),
 248             16777220.0,
 249             -16777220.0,
 250         ]),
 251         i32x4::from_array([-2147483647i32, 1234567890i32, 16777219i32, -16777219i32]).cast()
 252     );
 253
 254     // float -> float
 255     assert_eq!(
 256         f32x4::from_array([f32::INFINITY, f32::INFINITY, f32::NEG_INFINITY, f32::NEG_INFINITY]),
 257         f64x4::from_array([f64::MAX, f64::INFINITY, f64::MIN, f64::NEG_INFINITY]).cast()
 258     );
 259
 260     // unchecked casts
 261     unsafe {
 262         assert_eq!(
 263             i32x4::from_array([0, 1, -1, 2147483520]),
 264             f32x4::from_array([
 265                 -0.0,
 266                 /*0x1.19999ap+0*/ f32::from_bits(0x3f8ccccd),
 267                 /*-0x1.19999ap+0*/ f32::from_bits(0xbf8ccccd),
 268                 2147483520.0
 269             ])
 270             .to_int_unchecked()
 271         );
 272         assert_eq!(
 273             u64x4::from_array([0, 10000000000000000, u64::MAX - 2047, 9223372036854775808]),
 274             f64x4::from_array([
 275                 -0.99999999999,
 276                 1e16,
 277                 (u64::MAX - 1024) as f64,
 278                 9223372036854775808.0
 279             ])
 280             .to_int_unchecked()
 281         );
 282     }
 283 }
 284
 285 fn simd_swizzle() {
 286     use Which::*;
 287
 288     let a = f32x4::splat(10.0);
 289     let b = f32x4::from_array([1.0, 2.0, 3.0, -4.0]);
 290
 291     assert_eq!(simd_swizzle!(b, [3, 0, 0, 2]), f32x4::from_array([-4.0, 1.0, 1.0, 3.0]));
 292     assert_eq!(simd_swizzle!(b, [1, 2]), f32x2::from_array([2.0, 3.0]));
 293     assert_eq!(simd_swizzle!(b, a, [First(3), Second(0)]), f32x2::from_array([-4.0, 10.0]));
 294 }
 295
 296 fn simd_gather_scatter() {
 297     let mut vec: Vec<i16> = vec![10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18];
 298     let idxs = Simd::from_array([9, 3, 0, 17]);
 299     let result = Simd::gather_or_default(&vec, idxs); // Note the lane that is out-of-bounds.
 300     assert_eq!(result, Simd::from_array([0, 13, 10, 0]));
 301
 302     let idxs = Simd::from_array([9, 3, 0, 0]);
 303     Simd::from_array([-27, 82, -41, 124]).scatter(&mut vec, idxs);
 304     assert_eq!(vec, vec![124, 11, 12, 82, 14, 15, 16, 17, 18]);
 305 }
 306
 307 fn simd_round() {
 308     assert_eq!(
 309         f32x4::from_array([0.9, 1.001, 2.0, -4.5]).ceil(),
 310         f32x4::from_array([1.0, 2.0, 2.0, -4.0])
 311     );
 312     assert_eq!(
 313         f32x4::from_array([0.9, 1.001, 2.0, -4.5]).floor(),
 314         f32x4::from_array([0.0, 1.0, 2.0, -5.0])
 315     );
 316     assert_eq!(
 317         f32x4::from_array([0.9, 1.001, 2.0, -4.5]).round(),
 318         f32x4::from_array([1.0, 1.0, 2.0, -5.0])
 319     );
 320     assert_eq!(
 321         f32x4::from_array([0.9, 1.001, 2.0, -4.5]).trunc(),
 322         f32x4::from_array([0.0, 1.0, 2.0, -4.0])
 323     );
 324
 325     assert_eq!(
 326         f64x4::from_array([0.9, 1.001, 2.0, -4.5]).ceil(),
 327         f64x4::from_array([1.0, 2.0, 2.0, -4.0])
 328     );
 329     assert_eq!(
 330         f64x4::from_array([0.9, 1.001, 2.0, -4.5]).floor(),
 331         f64x4::from_array([0.0, 1.0, 2.0, -5.0])
 332     );
 333     assert_eq!(
 334         f64x4::from_array([0.9, 1.001, 2.0, -4.5]).round(),
 335         f64x4::from_array([1.0, 1.0, 2.0, -5.0])
 336     );
 337     assert_eq!(
 338         f64x4::from_array([0.9, 1.001, 2.0, -4.5]).trunc(),
 339         f64x4::from_array([0.0, 1.0, 2.0, -4.0])
 340     );
 341 }
 342
 343 fn simd_intrinsics() {
 344     extern "platform-intrinsic" {
 345         fn simd_eq<T, U>(x: T, y: T) -> U;
 346         fn simd_reduce_any<T>(x: T) -> bool;
 347         fn simd_reduce_all<T>(x: T) -> bool;
 348         fn simd_select<M, T>(m: M, yes: T, no: T) -> T;
 349     }
 350     unsafe {
 351         // Make sure simd_eq returns all-1 for `true`
 352         let a = i32x4::splat(10);
 353         let b = i32x4::from_array([1, 2, 10, 4]);
 354         let c: i32x4 = simd_eq(a, b);
 355         assert_eq!(c, i32x4::from_array([0, 0, -1, 0]));
 356
 357         assert!(!simd_reduce_any(i32x4::splat(0)));
 358         assert!(simd_reduce_any(i32x4::splat(-1)));
 359         assert!(simd_reduce_any(i32x2::from_array([0, -1])));
 360         assert!(!simd_reduce_all(i32x4::splat(0)));
 361         assert!(simd_reduce_all(i32x4::splat(-1)));
 362         assert!(!simd_reduce_all(i32x2::from_array([0, -1])));
 363
 364         assert_eq!(
 365             simd_select(i8x4::from_array([0, -1, -1, 0]), a, b),
 366             i32x4::from_array([1, 10, 10, 4])
 367         );
 368         assert_eq!(
 369             simd_select(i8x4::from_array([0, -1, -1, 0]), b, a),
 370             i32x4::from_array([10, 2, 10, 10])
 371         );
 372     }
 373 }
 374
 375 fn main() {
 376     simd_mask();
 377     simd_ops_f32();
 378     simd_ops_f64();
 379     simd_ops_i32();
 380     simd_cast();
 381     simd_swizzle();
 382     simd_gather_scatter();
 383     simd_round();
 384     simd_intrinsics();
 385 }