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1 : /******************************************************************************
2 : *
3 : * Project: GDAL Core
4 : * Purpose: Inline C++ templates
5 : * Author: Phil Vachon, <philippe at cowpig.ca>
6 : *
7 : ******************************************************************************
8 : * Copyright (c) 2009, Phil Vachon, <philippe at cowpig.ca>
9 : * Copyright (c) 2025, Even Rouault, <even.rouault at spatialys.com>
10 : *
11 : * SPDX-License-Identifier: MIT
12 : ****************************************************************************/
13 :
14 : #ifndef GDAL_PRIV_TEMPLATES_HPP_INCLUDED
15 : #define GDAL_PRIV_TEMPLATES_HPP_INCLUDED
16 :
17 : #include "cpl_port.h"
18 :
19 : #include <algorithm>
20 : #include <cmath>
21 : #include <cstdint>
22 : #include <limits>
23 : #include <type_traits>
24 :
25 : #include "cpl_float.h"
26 :
27 : // Needs SSE2
28 : #if defined(__x86_64) || defined(_M_X64) || defined(USE_SSE2) || \
29 : defined(USE_NEON_OPTIMIZATIONS)
30 :
31 : #ifdef USE_NEON_OPTIMIZATIONS
32 : #include "include_sse2neon.h"
33 : #else
34 : #include <immintrin.h>
35 : #endif
36 :
37 48656905 : static inline void GDALCopyXMMToInt32(const __m128i xmm, void *pDest)
38 : {
39 48656905 : int n32 = _mm_cvtsi128_si32(xmm); // Extract lower 32 bit word
40 48656905 : memcpy(pDest, &n32, sizeof(n32));
41 48656905 : }
42 :
43 102639801 : static inline void GDALCopyXMMToInt64(const __m128i xmm, void *pDest)
44 : {
45 : _mm_storel_epi64(reinterpret_cast<__m128i *>(pDest), xmm);
46 102639801 : }
47 :
48 : #if __SSSE3__
49 : #include <tmmintrin.h>
50 : #endif
51 :
52 : #if defined(__SSE4_1__) || defined(__AVX__)
53 : #include <smmintrin.h>
54 : #endif
55 :
56 : #ifdef __F16C__
57 : #include <immintrin.h>
58 : #endif
59 :
60 : #endif
61 :
62 : /************************************************************************/
63 : /* GDALGetDataLimits() */
64 : /************************************************************************/
65 : /**
66 : * Compute the limits of values that can be placed in Tout in terms of
67 : * Tin. Usually used for output clamping, when the output data type's
68 : * limits are stable relative to the input type (i.e. no roundoff error).
69 : *
70 : * @param tMaxValue the returned maximum value
71 : * @param tMinValue the returned minimum value
72 : */
73 :
74 : template <class Tin, class Tout>
75 371991551 : inline void GDALGetDataLimits(Tin &tMaxValue, Tin &tMinValue)
76 : {
77 371991551 : tMaxValue = cpl::NumericLimits<Tin>::max();
78 374168181 : tMinValue = cpl::NumericLimits<Tin>::lowest();
79 :
80 : // Compute the actual minimum value of Tout in terms of Tin.
81 : if constexpr (cpl::NumericLimits<Tout>::is_signed &&
82 : cpl::NumericLimits<Tout>::is_integer)
83 : {
84 : // the minimum value is less than zero
85 : // cppcheck-suppress knownConditionTrueFalse
86 : if constexpr (cpl::NumericLimits<Tout>::digits <
87 : cpl::NumericLimits<Tin>::digits ||
88 : !cpl::NumericLimits<Tin>::is_integer)
89 : {
90 : // Tout is smaller than Tin, so we need to clamp values in input
91 : // to the range of Tout's min/max values
92 : if constexpr (cpl::NumericLimits<Tin>::is_signed)
93 : {
94 85289132 : tMinValue =
95 85289212 : static_cast<Tin>(cpl::NumericLimits<Tout>::lowest());
96 : }
97 85809797 : tMaxValue = static_cast<Tin>(cpl::NumericLimits<Tout>::max());
98 : }
99 : }
100 : else if constexpr (cpl::NumericLimits<Tout>::is_integer)
101 : {
102 : // the output is unsigned, so we just need to determine the max
103 : if constexpr (!std::is_same_v<Tin, Tout> &&
104 : cpl::NumericLimits<Tout>::digits <=
105 : cpl::NumericLimits<Tin>::digits)
106 : {
107 : // Tout is smaller than Tin, so we need to clamp the input values
108 : // to the range of Tout's max
109 139191833 : tMaxValue = static_cast<Tin>(cpl::NumericLimits<Tout>::max());
110 : }
111 140983790 : tMinValue = 0;
112 : }
113 374591341 : }
114 :
115 : /************************************************************************/
116 : /* GDALClampValue() */
117 : /************************************************************************/
118 : /**
119 : * Clamp values of type T to a specified range
120 : *
121 : * @param tValue the value
122 : * @param tMax the max value
123 : * @param tMin the min value
124 : */
125 : template <class T>
126 372677211 : inline T GDALClampValue(const T tValue, const T tMax, const T tMin)
127 : {
128 372677211 : return tValue > tMax ? tMax : tValue < tMin ? tMin : tValue;
129 : }
130 :
131 : /************************************************************************/
132 : /* GDALClampDoubleValue() */
133 : /************************************************************************/
134 : /**
135 : * Clamp double values to a specified range, this uses the same
136 : * argument ordering as std::clamp, returns TRUE if the value was clamped.
137 : *
138 : * @param tValue the value
139 : * @param tMin the min value
140 : * @param tMax the max value
141 : *
142 : */
143 : template <class T2, class T3>
144 269 : inline bool GDALClampDoubleValue(double &tValue, const T2 tMin, const T3 tMax)
145 : {
146 269 : const double tMin2{static_cast<double>(tMin)};
147 269 : const double tMax2{static_cast<double>(tMax)};
148 269 : if (tValue > tMax2 || tValue < tMin2)
149 : {
150 26 : tValue = tValue > tMax2 ? tMax2 : tValue < tMin2 ? tMin2 : tValue;
151 26 : return true;
152 : }
153 : else
154 : {
155 243 : return false;
156 : }
157 : }
158 :
159 : /************************************************************************/
160 : /* GDALIsValueInRange() */
161 : /************************************************************************/
162 : /**
163 : * Returns whether a value is in the type range.
164 : * NaN is considered not to be in type range.
165 : *
166 : * @param dfValue the value
167 : * @return whether the value is in the type range.
168 : */
169 152484 : template <class T> inline bool GDALIsValueInRange(double dfValue)
170 : {
171 304902 : return dfValue >= static_cast<double>(cpl::NumericLimits<T>::lowest()) &&
172 304894 : dfValue <= static_cast<double>(cpl::NumericLimits<T>::max());
173 : }
174 :
175 26 : template <> inline bool GDALIsValueInRange<double>(double dfValue)
176 : {
177 26 : return !CPLIsNan(dfValue);
178 : }
179 :
180 42467 : template <> inline bool GDALIsValueInRange<float>(double dfValue)
181 : {
182 84867 : return CPLIsInf(dfValue) ||
183 : (dfValue >=
184 42396 : -static_cast<double>(std::numeric_limits<float>::max()) &&
185 84851 : dfValue <= static_cast<double>(std::numeric_limits<float>::max()));
186 : }
187 :
188 1 : template <> inline bool GDALIsValueInRange<GFloat16>(double dfValue)
189 : {
190 3 : return CPLIsInf(dfValue) ||
191 2 : (dfValue >= -cpl::NumericLimits<GFloat16>::max() &&
192 2 : dfValue <= cpl::NumericLimits<GFloat16>::max());
193 : }
194 :
195 16899 : template <> inline bool GDALIsValueInRange<int64_t>(double dfValue)
196 : {
197 : // Values in the range [INT64_MAX - 1023, INT64_MAX - 1]
198 : // get converted to a double that once cast to int64_t is
199 : // INT64_MAX + 1, hence the < strict comparison.
200 : return dfValue >=
201 33797 : static_cast<double>(cpl::NumericLimits<int64_t>::lowest()) &&
202 33797 : dfValue < static_cast<double>(cpl::NumericLimits<int64_t>::max());
203 : }
204 :
205 8914 : template <> inline bool GDALIsValueInRange<uint64_t>(double dfValue)
206 : {
207 : // Values in the range [UINT64_MAX - 2047, UINT64_MAX - 1]
208 : // get converted to a double that once cast to uint64_t is
209 : // UINT64_MAX + 1, hence the < strict comparison.
210 17825 : return dfValue >= 0 &&
211 17825 : dfValue < static_cast<double>(cpl::NumericLimits<uint64_t>::max());
212 : }
213 :
214 : /************************************************************************/
215 : /* GDALIsValueExactAs() */
216 : /************************************************************************/
217 : /**
218 : * Returns whether a value can be exactly represented on type T.
219 : *
220 : * That is static_cast\<double\>(static_cast\<T\>(dfValue)) is legal and is
221 : * equal to dfValue.
222 : *
223 : * Note: for T=float or double, a NaN input leads to true
224 : *
225 : * @param dfValue the value
226 : * @return whether the value can be exactly represented on type T.
227 : */
228 5577 : template <class T> inline bool GDALIsValueExactAs(double dfValue)
229 : {
230 11094 : return GDALIsValueInRange<T>(dfValue) &&
231 11086 : static_cast<double>(static_cast<T>(dfValue)) == dfValue;
232 : }
233 :
234 133 : template <> inline bool GDALIsValueExactAs<float>(double dfValue)
235 : {
236 260 : return CPLIsNan(dfValue) ||
237 127 : (GDALIsValueInRange<float>(dfValue) &&
238 256 : static_cast<double>(static_cast<float>(dfValue)) == dfValue);
239 : }
240 :
241 0 : template <> inline bool GDALIsValueExactAs<GFloat16>(double dfValue)
242 : {
243 0 : return CPLIsNan(dfValue) ||
244 0 : (GDALIsValueInRange<GFloat16>(dfValue) &&
245 0 : static_cast<double>(static_cast<GFloat16>(dfValue)) == dfValue);
246 : }
247 :
248 5 : template <> inline bool GDALIsValueExactAs<double>(double)
249 : {
250 5 : return true;
251 : }
252 :
253 : /************************************************************************/
254 : /* GDALCopyWord() */
255 : /************************************************************************/
256 :
257 : // Integer input and output: clamp the input
258 :
259 : template <class Tin, class Tout> struct sGDALCopyWord
260 : {
261 207466320 : static inline void f(const Tin tValueIn, Tout &tValueOut)
262 : {
263 : Tin tMaxVal, tMinVal;
264 207466320 : GDALGetDataLimits<Tin, Tout>(tMaxVal, tMinVal);
265 208090420 : tValueOut =
266 207303620 : static_cast<Tout>(GDALClampValue(tValueIn, tMaxVal, tMinVal));
267 208090420 : }
268 : };
269 :
270 : // Integer input and floating point output: simply convert
271 :
272 : template <class Tin> struct sGDALCopyWord<Tin, GFloat16>
273 : {
274 270264 : static inline void f(const Tin tValueIn, GFloat16 &hfValueOut)
275 : {
276 270264 : hfValueOut = static_cast<GFloat16>(tValueIn);
277 270264 : }
278 : };
279 :
280 : template <class Tin> struct sGDALCopyWord<Tin, float>
281 : {
282 7588275 : static inline void f(const Tin tValueIn, float &fValueOut)
283 : {
284 7588275 : fValueOut = static_cast<float>(tValueIn);
285 7588275 : }
286 : };
287 :
288 : template <class Tin> struct sGDALCopyWord<Tin, double>
289 : {
290 78219475 : static inline void f(const Tin tValueIn, double &dfValueOut)
291 : {
292 78219475 : dfValueOut = static_cast<double>(tValueIn);
293 78219475 : }
294 : };
295 :
296 : // Floating point input and output, converting between identical types: simply copy
297 :
298 : template <> struct sGDALCopyWord<GFloat16, GFloat16>
299 : {
300 : static inline void f(const GFloat16 hfValueIn, GFloat16 &hfValueOut)
301 : {
302 : hfValueOut = hfValueIn;
303 : }
304 : };
305 :
306 : template <> struct sGDALCopyWord<float, float>
307 : {
308 : static inline void f(const float fValueIn, float &fValueOut)
309 : {
310 : fValueOut = fValueIn;
311 : }
312 : };
313 :
314 : template <> struct sGDALCopyWord<double, double>
315 : {
316 : static inline void f(const double dfValueIn, double &dfValueOut)
317 : {
318 : dfValueOut = dfValueIn;
319 : }
320 : };
321 :
322 : // Floating point input and output, converting to a larger type: use implicit conversion
323 :
324 : template <> struct sGDALCopyWord<GFloat16, float>
325 : {
326 6801 : static inline void f(const GFloat16 hfValueIn, float &dfValueOut)
327 : {
328 6801 : dfValueOut = hfValueIn;
329 6801 : }
330 : };
331 :
332 : template <> struct sGDALCopyWord<GFloat16, double>
333 : {
334 2530 : static inline void f(const GFloat16 hfValueIn, double &dfValueOut)
335 : {
336 2530 : dfValueOut = hfValueIn;
337 2530 : }
338 : };
339 :
340 : template <> struct sGDALCopyWord<float, double>
341 : {
342 607427 : static inline void f(const float fValueIn, double &dfValueOut)
343 : {
344 607427 : dfValueOut = static_cast<double>(fValueIn);
345 607427 : }
346 : };
347 :
348 : // Floating point input and out, converting to a smaller type: ensure overflow results in infinity
349 :
350 : template <> struct sGDALCopyWord<float, GFloat16>
351 : {
352 802 : static inline void f(const float fValueIn, GFloat16 &hfValueOut)
353 : {
354 : // Our custom implementation when std::float16_t is not
355 : // available ensures proper behavior.
356 : #if !defined(HAVE_STD_FLOAT16_T)
357 802 : if (fValueIn > cpl::NumericLimits<GFloat16>::max())
358 : {
359 73 : hfValueOut = cpl::NumericLimits<GFloat16>::infinity();
360 73 : return;
361 : }
362 729 : if (fValueIn < -cpl::NumericLimits<GFloat16>::max())
363 : {
364 72 : hfValueOut = -cpl::NumericLimits<GFloat16>::infinity();
365 72 : return;
366 : }
367 : #endif
368 657 : hfValueOut = static_cast<GFloat16>(fValueIn);
369 : }
370 : };
371 :
372 : template <> struct sGDALCopyWord<double, GFloat16>
373 : {
374 2216 : static inline void f(const double dfValueIn, GFloat16 &hfValueOut)
375 : {
376 : // Our custom implementation when std::float16_t is not
377 : // available ensures proper behavior.
378 : #if !defined(HAVE_STD_FLOAT16_T)
379 2216 : if (dfValueIn > cpl::NumericLimits<GFloat16>::max())
380 : {
381 69 : hfValueOut = cpl::NumericLimits<GFloat16>::infinity();
382 69 : return;
383 : }
384 2147 : if (dfValueIn < -cpl::NumericLimits<GFloat16>::max())
385 : {
386 69 : hfValueOut = -cpl::NumericLimits<GFloat16>::infinity();
387 69 : return;
388 : }
389 : #endif
390 2078 : hfValueOut = static_cast<GFloat16>(dfValueIn);
391 : }
392 : };
393 :
394 : template <> struct sGDALCopyWord<double, float>
395 : {
396 129377 : static inline void f(const double dfValueIn, float &fValueOut)
397 : {
398 : #if defined(__x86_64) || defined(_M_X64) || defined(USE_SSE2)
399 : // We could just write fValueOut = static_cast<float>(dfValueIn);
400 : // but a sanitizer might complain with values above FLT_MAX
401 388131 : _mm_store_ss(&fValueOut,
402 : _mm_cvtsd_ss(_mm_undefined_ps(), _mm_load_sd(&dfValueIn)));
403 : #else
404 : if (dfValueIn > static_cast<double>(std::numeric_limits<float>::max()))
405 : {
406 : fValueOut = std::numeric_limits<float>::infinity();
407 : return;
408 : }
409 : if (dfValueIn < static_cast<double>(-std::numeric_limits<float>::max()))
410 : {
411 : fValueOut = -std::numeric_limits<float>::infinity();
412 : return;
413 : }
414 :
415 : fValueOut = static_cast<float>(dfValueIn);
416 : #endif
417 129377 : }
418 : };
419 :
420 : // Floating point input to a small unsigned integer type: nan becomes zero, otherwise round and clamp
421 :
422 : template <class Tout> struct sGDALCopyWord<GFloat16, Tout>
423 : {
424 5032 : static inline void f(const GFloat16 hfValueIn, Tout &tValueOut)
425 : {
426 5032 : if (CPLIsNan(hfValueIn))
427 : {
428 1 : tValueOut = 0;
429 1 : return;
430 : }
431 : GFloat16 hfMaxVal, hfMinVal;
432 5031 : GDALGetDataLimits<GFloat16, Tout>(hfMaxVal, hfMinVal);
433 5031 : tValueOut = static_cast<Tout>(
434 10062 : GDALClampValue(hfValueIn + GFloat16(0.5f), hfMaxVal, hfMinVal));
435 : }
436 : };
437 :
438 : template <class Tout> struct sGDALCopyWord<float, Tout>
439 : {
440 4492760 : static inline void f(const float fValueIn, Tout &tValueOut)
441 : {
442 4492760 : if (CPLIsNan(fValueIn))
443 : {
444 0 : tValueOut = 0;
445 0 : return;
446 : }
447 : float fMaxVal, fMinVal;
448 4492820 : GDALGetDataLimits<float, Tout>(fMaxVal, fMinVal);
449 4492800 : tValueOut = static_cast<Tout>(
450 4492790 : GDALClampValue(fValueIn + 0.5f, fMaxVal, fMinVal));
451 : }
452 : };
453 :
454 : template <class Tout> struct sGDALCopyWord<double, Tout>
455 : {
456 75349610 : static inline void f(const double dfValueIn, Tout &tValueOut)
457 : {
458 75349610 : if (CPLIsNan(dfValueIn))
459 : {
460 6 : tValueOut = 0;
461 6 : return;
462 : }
463 : double dfMaxVal, dfMinVal;
464 77399409 : GDALGetDataLimits<double, Tout>(dfMaxVal, dfMinVal);
465 77786209 : tValueOut = static_cast<Tout>(
466 76035709 : GDALClampValue(dfValueIn + 0.5, dfMaxVal, dfMinVal));
467 : }
468 : };
469 :
470 : // Floating point input to a large unsigned integer type: nan becomes zero, otherwise round and clamp.
471 : // Avoid roundoff while clamping.
472 :
473 : template <> struct sGDALCopyWord<GFloat16, std::uint64_t>
474 : {
475 624 : static inline void f(const GFloat16 hfValueIn, std::uint64_t &nValueOut)
476 : {
477 624 : if (!(hfValueIn > 0))
478 : {
479 4 : nValueOut = 0;
480 : }
481 620 : else if (CPLIsInf(hfValueIn))
482 : {
483 1 : nValueOut = cpl::NumericLimits<std::uint64_t>::max();
484 : }
485 : else
486 : {
487 619 : nValueOut = static_cast<std::uint64_t>(hfValueIn + GFloat16(0.5f));
488 : }
489 624 : }
490 : };
491 :
492 : template <> struct sGDALCopyWord<float, unsigned int>
493 : {
494 5039 : static inline void f(const float fValueIn, unsigned int &nValueOut)
495 : {
496 5039 : if (!(fValueIn > 0))
497 : {
498 149 : nValueOut = 0;
499 : }
500 4890 : else if (fValueIn >=
501 4890 : static_cast<float>(cpl::NumericLimits<unsigned int>::max()))
502 : {
503 134 : nValueOut = cpl::NumericLimits<unsigned int>::max();
504 : }
505 : else
506 : {
507 4756 : nValueOut = static_cast<unsigned int>(fValueIn + 0.5f);
508 : }
509 5039 : }
510 : };
511 :
512 : template <> struct sGDALCopyWord<float, std::uint64_t>
513 : {
514 624 : static inline void f(const float fValueIn, std::uint64_t &nValueOut)
515 : {
516 624 : if (!(fValueIn > 0))
517 : {
518 4 : nValueOut = 0;
519 : }
520 620 : else if (fValueIn >=
521 620 : static_cast<float>(cpl::NumericLimits<std::uint64_t>::max()))
522 : {
523 2 : nValueOut = cpl::NumericLimits<std::uint64_t>::max();
524 : }
525 : else
526 : {
527 618 : nValueOut = static_cast<std::uint64_t>(fValueIn + 0.5f);
528 : }
529 624 : }
530 : };
531 :
532 : template <> struct sGDALCopyWord<double, std::uint64_t>
533 : {
534 1062 : static inline void f(const double dfValueIn, std::uint64_t &nValueOut)
535 : {
536 1062 : if (!(dfValueIn > 0))
537 : {
538 166 : nValueOut = 0;
539 : }
540 896 : else if (dfValueIn >
541 896 : static_cast<double>(cpl::NumericLimits<uint64_t>::max()))
542 : {
543 4 : nValueOut = cpl::NumericLimits<uint64_t>::max();
544 : }
545 : else
546 : {
547 892 : nValueOut = static_cast<std::uint64_t>(dfValueIn + 0.5);
548 : }
549 1062 : }
550 : };
551 :
552 : // Floating point input to a very large unsigned integer type: nan becomes zero, otherwise round and clamp.
553 : // Avoid infinity while clamping when the maximum integer is too large for the floating-point type.
554 : // Avoid roundoff while clamping.
555 :
556 : template <> struct sGDALCopyWord<GFloat16, unsigned short>
557 : {
558 4706 : static inline void f(const GFloat16 hfValueIn, unsigned short &nValueOut)
559 : {
560 4706 : if (!(hfValueIn > 0))
561 : {
562 216 : nValueOut = 0;
563 : }
564 4490 : else if (CPLIsInf(hfValueIn))
565 : {
566 67 : nValueOut = cpl::NumericLimits<unsigned short>::max();
567 : }
568 : else
569 : {
570 4423 : nValueOut = static_cast<unsigned short>(hfValueIn + GFloat16(0.5f));
571 : }
572 4706 : }
573 : };
574 :
575 : template <> struct sGDALCopyWord<GFloat16, unsigned int>
576 : {
577 4639 : static inline void f(const GFloat16 hfValueIn, unsigned int &nValueOut)
578 : {
579 4639 : if (!(hfValueIn > 0))
580 : {
581 149 : nValueOut = 0;
582 : }
583 4490 : else if (CPLIsInf(hfValueIn))
584 : {
585 0 : nValueOut = cpl::NumericLimits<unsigned int>::max();
586 : }
587 : else
588 : {
589 4490 : nValueOut = static_cast<unsigned int>(hfValueIn + GFloat16(0.5f));
590 : }
591 4639 : }
592 : };
593 :
594 : // Floating point input to a small signed integer type: nan becomes zero, otherwise round and clamp.
595 : // Rounding for signed integers is different than for the unsigned integers above.
596 :
597 : template <> struct sGDALCopyWord<GFloat16, signed char>
598 : {
599 1088 : static inline void f(const GFloat16 hfValueIn, signed char &nValueOut)
600 : {
601 1088 : if (CPLIsNan(hfValueIn))
602 : {
603 0 : nValueOut = 0;
604 0 : return;
605 : }
606 : GFloat16 hfMaxVal, hfMinVal;
607 1088 : GDALGetDataLimits<GFloat16, signed char>(hfMaxVal, hfMinVal);
608 1088 : GFloat16 hfValue = hfValueIn >= GFloat16(0.0f)
609 619 : ? hfValueIn + GFloat16(0.5f)
610 1088 : : hfValueIn - GFloat16(0.5f);
611 1088 : nValueOut = static_cast<signed char>(
612 2176 : GDALClampValue(hfValue, hfMaxVal, hfMinVal));
613 : }
614 : };
615 :
616 : template <> struct sGDALCopyWord<float, signed char>
617 : {
618 1172 : static inline void f(const float fValueIn, signed char &nValueOut)
619 : {
620 1172 : if (CPLIsNan(fValueIn))
621 : {
622 0 : nValueOut = 0;
623 0 : return;
624 : }
625 : float fMaxVal, fMinVal;
626 1172 : GDALGetDataLimits<float, signed char>(fMaxVal, fMinVal);
627 1172 : float fValue = fValueIn >= 0.0f ? fValueIn + 0.5f : fValueIn - 0.5f;
628 1172 : nValueOut =
629 1172 : static_cast<signed char>(GDALClampValue(fValue, fMaxVal, fMinVal));
630 : }
631 : };
632 :
633 : template <> struct sGDALCopyWord<float, short>
634 : {
635 2939800 : static inline void f(const float fValueIn, short &nValueOut)
636 : {
637 2939800 : if (CPLIsNan(fValueIn))
638 : {
639 0 : nValueOut = 0;
640 0 : return;
641 : }
642 : float fMaxVal, fMinVal;
643 2939800 : GDALGetDataLimits<float, short>(fMaxVal, fMinVal);
644 2939800 : float fValue = fValueIn >= 0.0f ? fValueIn + 0.5f : fValueIn - 0.5f;
645 2939800 : nValueOut =
646 2939800 : static_cast<short>(GDALClampValue(fValue, fMaxVal, fMinVal));
647 : }
648 : };
649 :
650 : template <> struct sGDALCopyWord<double, signed char>
651 : {
652 1321 : static inline void f(const double dfValueIn, signed char &nValueOut)
653 : {
654 1321 : if (CPLIsNan(dfValueIn))
655 : {
656 0 : nValueOut = 0;
657 0 : return;
658 : }
659 : double dfMaxVal, dfMinVal;
660 1321 : GDALGetDataLimits<double, signed char>(dfMaxVal, dfMinVal);
661 1321 : double dfValue = dfValueIn > 0.0 ? dfValueIn + 0.5 : dfValueIn - 0.5;
662 1321 : nValueOut = static_cast<signed char>(
663 1321 : GDALClampValue(dfValue, dfMaxVal, dfMinVal));
664 : }
665 : };
666 :
667 : template <> struct sGDALCopyWord<double, short>
668 : {
669 5156080 : static inline void f(const double dfValueIn, short &nValueOut)
670 : {
671 5156080 : if (CPLIsNan(dfValueIn))
672 : {
673 2 : nValueOut = 0;
674 2 : return;
675 : }
676 : double dfMaxVal, dfMinVal;
677 5156110 : GDALGetDataLimits<double, short>(dfMaxVal, dfMinVal);
678 5155950 : double dfValue = dfValueIn > 0.0 ? dfValueIn + 0.5 : dfValueIn - 0.5;
679 5156010 : nValueOut =
680 5155950 : static_cast<short>(GDALClampValue(dfValue, dfMaxVal, dfMinVal));
681 : }
682 : };
683 :
684 : template <> struct sGDALCopyWord<double, int>
685 : {
686 77098100 : static inline void f(const double dfValueIn, int &nValueOut)
687 : {
688 77098100 : if (CPLIsNan(dfValueIn))
689 : {
690 0 : nValueOut = 0;
691 0 : return;
692 : }
693 : double dfMaxVal, dfMinVal;
694 77098100 : GDALGetDataLimits<double, int>(dfMaxVal, dfMinVal);
695 77098100 : double dfValue = dfValueIn >= 0.0 ? dfValueIn + 0.5 : dfValueIn - 0.5;
696 77098100 : nValueOut =
697 77098100 : static_cast<int>(GDALClampValue(dfValue, dfMaxVal, dfMinVal));
698 : }
699 : };
700 :
701 : // Floating point input to a large signed integer type: nan becomes zero, otherwise round and clamp.
702 : // Rounding for signed integers is different than for the unsigned integers above.
703 : // Avoid roundoff while clamping.
704 :
705 : template <> struct sGDALCopyWord<GFloat16, short>
706 : {
707 5289 : static inline void f(const GFloat16 hfValueIn, short &nValueOut)
708 : {
709 5289 : if (CPLIsNan(hfValueIn))
710 : {
711 0 : nValueOut = 0;
712 : }
713 5289 : else if (hfValueIn >=
714 5289 : static_cast<GFloat16>(cpl::NumericLimits<short>::max()))
715 : {
716 146 : nValueOut = cpl::NumericLimits<short>::max();
717 : }
718 5143 : else if (hfValueIn <=
719 5143 : static_cast<GFloat16>(cpl::NumericLimits<short>::lowest()))
720 : {
721 213 : nValueOut = cpl::NumericLimits<short>::lowest();
722 : }
723 : else
724 : {
725 9860 : nValueOut = static_cast<short>(hfValueIn > GFloat16(0.0f)
726 4930 : ? hfValueIn + GFloat16(0.5f)
727 5451 : : hfValueIn - GFloat16(0.5f));
728 : }
729 5289 : }
730 : };
731 :
732 : template <> struct sGDALCopyWord<float, int>
733 : {
734 143114000 : static inline void f(const float fValueIn, int &nValueOut)
735 : {
736 143114000 : if (CPLIsNan(fValueIn))
737 : {
738 0 : nValueOut = 0;
739 : }
740 145498000 : else if (fValueIn >= static_cast<float>(cpl::NumericLimits<int>::max()))
741 : {
742 274 : nValueOut = cpl::NumericLimits<int>::max();
743 : }
744 141537000 : else if (fValueIn <=
745 142843000 : static_cast<float>(cpl::NumericLimits<int>::lowest()))
746 : {
747 0 : nValueOut = cpl::NumericLimits<int>::lowest();
748 : }
749 : else
750 : {
751 142280000 : nValueOut = static_cast<int>(fValueIn > 0.0f ? fValueIn + 0.5f
752 121386 : : fValueIn - 0.5f);
753 : }
754 142159000 : }
755 : };
756 :
757 : template <> struct sGDALCopyWord<float, std::int64_t>
758 : {
759 1093 : static inline void f(const float fValueIn, std::int64_t &nValueOut)
760 : {
761 1093 : if (CPLIsNan(fValueIn))
762 : {
763 1 : nValueOut = 0;
764 : }
765 1092 : else if (fValueIn >=
766 1092 : static_cast<float>(cpl::NumericLimits<std::int64_t>::max()))
767 : {
768 2 : nValueOut = cpl::NumericLimits<std::int64_t>::max();
769 : }
770 1090 : else if (fValueIn <=
771 1090 : static_cast<float>(cpl::NumericLimits<std::int64_t>::lowest()))
772 : {
773 2 : nValueOut = cpl::NumericLimits<std::int64_t>::lowest();
774 : }
775 : else
776 : {
777 2176 : nValueOut = static_cast<std::int64_t>(
778 1088 : fValueIn > 0.0f ? fValueIn + 0.5f : fValueIn - 0.5f);
779 : }
780 1093 : }
781 : };
782 :
783 : template <> struct sGDALCopyWord<double, std::int64_t>
784 : {
785 1545 : static inline void f(const double dfValueIn, std::int64_t &nValueOut)
786 : {
787 1545 : if (CPLIsNan(dfValueIn))
788 : {
789 1 : nValueOut = 0;
790 : }
791 1544 : else if (dfValueIn >=
792 1544 : static_cast<double>(cpl::NumericLimits<std::int64_t>::max()))
793 : {
794 4 : nValueOut = cpl::NumericLimits<std::int64_t>::max();
795 : }
796 1540 : else if (dfValueIn <=
797 1540 : static_cast<double>(cpl::NumericLimits<std::int64_t>::min()))
798 : {
799 4 : nValueOut = cpl::NumericLimits<std::int64_t>::min();
800 : }
801 : else
802 : {
803 3072 : nValueOut = static_cast<std::int64_t>(
804 1536 : dfValueIn > 0.0 ? dfValueIn + 0.5 : dfValueIn - 0.5);
805 : }
806 1545 : }
807 : };
808 :
809 : // Floating point input to a very large signed integer type: nan becomes zero, otherwise round and clamp.
810 : // Rounding for signed integers is different than for the unsigned integers above.
811 : // Avoid infinity while clamping when the maximum integer is too large for the floating-point type.
812 : // Avoid roundoff while clamping.
813 :
814 : template <> struct sGDALCopyWord<GFloat16, int>
815 : {
816 5222 : static inline void f(const GFloat16 hfValueIn, int &nValueOut)
817 : {
818 5222 : if (CPLIsNan(hfValueIn))
819 : {
820 0 : nValueOut = 0;
821 : }
822 5222 : else if (CPLIsInf(hfValueIn))
823 : {
824 0 : nValueOut = hfValueIn > GFloat16(0.0f)
825 0 : ? cpl::NumericLimits<int>::max()
826 0 : : cpl::NumericLimits<int>::lowest();
827 : }
828 : else
829 : {
830 10444 : nValueOut = static_cast<int>(hfValueIn > GFloat16(0.0f)
831 5222 : ? hfValueIn + GFloat16(0.5f)
832 5889 : : hfValueIn - GFloat16(0.5f));
833 : }
834 5222 : }
835 : };
836 :
837 : template <> struct sGDALCopyWord<GFloat16, std::int64_t>
838 : {
839 1093 : static inline void f(const GFloat16 hfValueIn, std::int64_t &nValueOut)
840 : {
841 1093 : if (CPLIsNan(hfValueIn))
842 : {
843 1 : nValueOut = 0;
844 : }
845 1092 : else if (CPLIsInf(hfValueIn))
846 : {
847 4 : nValueOut = hfValueIn > GFloat16(0.0f)
848 2 : ? cpl::NumericLimits<std::int64_t>::max()
849 1 : : cpl::NumericLimits<std::int64_t>::lowest();
850 : }
851 : else
852 : {
853 1090 : nValueOut = static_cast<std::int64_t>(
854 1090 : hfValueIn > GFloat16(0.0f) ? hfValueIn + GFloat16(0.5f)
855 1560 : : hfValueIn - GFloat16(0.5f));
856 : }
857 1093 : }
858 : };
859 :
860 : /**
861 : * Copy a single word, optionally rounding if appropriate (i.e. going
862 : * from the float to the integer case). Note that this is the function
863 : * you should specialize if you're adding a new data type.
864 : *
865 : * @param tValueIn value of type Tin; the input value to be converted
866 : * @param tValueOut value of type Tout; the output value
867 : */
868 :
869 : template <class Tin, class Tout>
870 633379894 : inline void GDALCopyWord(const Tin tValueIn, Tout &tValueOut)
871 : {
872 : if constexpr (std::is_same<Tin, Tout>::value)
873 28541708 : tValueOut = tValueIn;
874 : else
875 604838186 : sGDALCopyWord<Tin, Tout>::f(tValueIn, tValueOut);
876 634036464 : }
877 :
878 : /************************************************************************/
879 : /* GDALCopy4Words() */
880 : /************************************************************************/
881 : /**
882 : * Copy 4 packed words to 4 packed words, optionally rounding if appropriate
883 : * (i.e. going from the float to the integer case).
884 : *
885 : * @param pValueIn pointer to 4 input values of type Tin.
886 : * @param pValueOut pointer to 4 output values of type Tout.
887 : */
888 :
889 : template <class Tin, class Tout>
890 604 : inline void GDALCopy4Words(const Tin *pValueIn, Tout *const pValueOut)
891 : {
892 604 : GDALCopyWord(pValueIn[0], pValueOut[0]);
893 604 : GDALCopyWord(pValueIn[1], pValueOut[1]);
894 604 : GDALCopyWord(pValueIn[2], pValueOut[2]);
895 604 : GDALCopyWord(pValueIn[3], pValueOut[3]);
896 604 : }
897 :
898 : /************************************************************************/
899 : /* GDALCopy8Words() */
900 : /************************************************************************/
901 : /**
902 : * Copy 8 packed words to 8 packed words, optionally rounding if appropriate
903 : * (i.e. going from the float to the integer case).
904 : *
905 : * @param pValueIn pointer to 8 input values of type Tin.
906 : * @param pValueOut pointer to 8 output values of type Tout.
907 : */
908 :
909 : template <class Tin, class Tout>
910 28796123 : inline void GDALCopy8Words(const Tin *pValueIn, Tout *const pValueOut)
911 : {
912 28796123 : GDALCopy4Words(pValueIn, pValueOut);
913 28798327 : GDALCopy4Words(pValueIn + 4, pValueOut + 4);
914 28800608 : }
915 :
916 : // Needs SSE2
917 : #if defined(__x86_64) || defined(_M_X64) || defined(USE_SSE2) || \
918 : defined(USE_NEON_OPTIMIZATIONS)
919 :
920 : template <>
921 39134502 : inline void GDALCopy4Words(const float *pValueIn, GByte *const pValueOut)
922 : {
923 39134502 : __m128 xmm = _mm_loadu_ps(pValueIn);
924 :
925 : // The following clamping would be useless due to the final saturating
926 : // packing if we could guarantee the input range in [INT_MIN,INT_MAX]
927 39134502 : const __m128 p0d5 = _mm_set1_ps(0.5f);
928 39134502 : const __m128 xmm_max = _mm_set1_ps(255);
929 39134502 : xmm = _mm_add_ps(xmm, p0d5);
930 78305104 : xmm = _mm_min_ps(_mm_max_ps(xmm, p0d5), xmm_max);
931 :
932 39153902 : __m128i xmm_i = _mm_cvttps_epi32(xmm);
933 :
934 : #if defined(__SSSE3__) || defined(USE_NEON_OPTIMIZATIONS)
935 : xmm_i = _mm_shuffle_epi8(
936 : xmm_i, _mm_cvtsi32_si128(0 | (4 << 8) | (8 << 16) | (12 << 24)));
937 : #else
938 39156202 : xmm_i = _mm_packs_epi32(xmm_i, xmm_i); // Pack int32 to int16
939 39156502 : xmm_i = _mm_packus_epi16(xmm_i, xmm_i); // Pack int16 to uint8
940 : #endif
941 39156502 : GDALCopyXMMToInt32(xmm_i, pValueOut);
942 39130902 : }
943 :
944 : template <>
945 3363960 : inline void GDALCopy4Words(const float *pValueIn, GInt16 *const pValueOut)
946 : {
947 3363960 : __m128 xmm = _mm_loadu_ps(pValueIn);
948 :
949 3363960 : const __m128 xmm_min = _mm_set1_ps(-32768);
950 3363960 : const __m128 xmm_max = _mm_set1_ps(32767);
951 6727920 : xmm = _mm_min_ps(_mm_max_ps(xmm, xmm_min), xmm_max);
952 :
953 3363960 : const __m128 p0d5 = _mm_set1_ps(0.5f);
954 3363960 : const __m128 m0d5 = _mm_set1_ps(-0.5f);
955 3363960 : const __m128 mask = _mm_cmpge_ps(xmm, p0d5);
956 : // f >= 0.5f ? f + 0.5f : f - 0.5f
957 13455800 : xmm = _mm_add_ps(
958 : xmm, _mm_or_ps(_mm_and_ps(mask, p0d5), _mm_andnot_ps(mask, m0d5)));
959 :
960 3363960 : __m128i xmm_i = _mm_cvttps_epi32(xmm);
961 :
962 3363960 : xmm_i = _mm_packs_epi32(xmm_i, xmm_i); // Pack int32 to int16
963 3363960 : GDALCopyXMMToInt64(xmm_i, pValueOut);
964 3363960 : }
965 :
966 : template <>
967 1 : inline void GDALCopy4Words(const float *pValueIn, GUInt16 *const pValueOut)
968 : {
969 1 : __m128 xmm = _mm_loadu_ps(pValueIn);
970 :
971 1 : const __m128 p0d5 = _mm_set1_ps(0.5f);
972 1 : const __m128 xmm_max = _mm_set1_ps(65535);
973 1 : xmm = _mm_add_ps(xmm, p0d5);
974 2 : xmm = _mm_min_ps(_mm_max_ps(xmm, p0d5), xmm_max);
975 :
976 1 : __m128i xmm_i = _mm_cvttps_epi32(xmm);
977 :
978 : #if defined(__SSE4_1__) || defined(__AVX__) || defined(USE_NEON_OPTIMIZATIONS)
979 : xmm_i = _mm_packus_epi32(xmm_i, xmm_i); // Pack int32 to uint16
980 : #else
981 : // Translate to int16 range because _mm_packus_epi32 is SSE4.1 only
982 2 : xmm_i = _mm_add_epi32(xmm_i, _mm_set1_epi32(-32768));
983 1 : xmm_i = _mm_packs_epi32(xmm_i, xmm_i); // Pack int32 to int16
984 : // Translate back to uint16 range (actually -32768==32768 in int16)
985 1 : xmm_i = _mm_add_epi16(xmm_i, _mm_set1_epi16(-32768));
986 : #endif
987 1 : GDALCopyXMMToInt64(xmm_i, pValueOut);
988 1 : }
989 :
990 : template <>
991 621769 : inline void GDALCopy4Words(const double *pValueIn, float *const pValueOut)
992 : {
993 621769 : const __m128d val01 = _mm_loadu_pd(pValueIn);
994 1243540 : const __m128d val23 = _mm_loadu_pd(pValueIn + 2);
995 621865 : const __m128 val01_s = _mm_cvtpd_ps(val01);
996 621893 : const __m128 val23_s = _mm_cvtpd_ps(val23);
997 621904 : const __m128 val = _mm_movelh_ps(val01_s, val23_s);
998 : _mm_storeu_ps(pValueOut, val);
999 621904 : }
1000 :
1001 : template <>
1002 2766300 : inline void GDALCopy4Words(const double *pValueIn, GByte *const pValueOut)
1003 : {
1004 2766300 : const __m128d p0d5 = _mm_set1_pd(0.5);
1005 2766300 : const __m128d xmm_max = _mm_set1_pd(255);
1006 :
1007 2766300 : __m128d val01 = _mm_loadu_pd(pValueIn);
1008 5532590 : __m128d val23 = _mm_loadu_pd(pValueIn + 2);
1009 2766300 : val01 = _mm_add_pd(val01, p0d5);
1010 5534170 : val01 = _mm_min_pd(_mm_max_pd(val01, p0d5), xmm_max);
1011 2767470 : val23 = _mm_add_pd(val23, p0d5);
1012 5535150 : val23 = _mm_min_pd(_mm_max_pd(val23, p0d5), xmm_max);
1013 :
1014 2767450 : const __m128i val01_u32 = _mm_cvttpd_epi32(val01);
1015 2768050 : const __m128i val23_u32 = _mm_cvttpd_epi32(val23);
1016 :
1017 : // Merge 4 int32 values into a single register
1018 8304150 : auto xmm_i = _mm_castpd_si128(_mm_shuffle_pd(
1019 : _mm_castsi128_pd(val01_u32), _mm_castsi128_pd(val23_u32), 0));
1020 :
1021 : #if defined(__SSSE3__) || defined(USE_NEON_OPTIMIZATIONS)
1022 : xmm_i = _mm_shuffle_epi8(
1023 : xmm_i, _mm_cvtsi32_si128(0 | (4 << 8) | (8 << 16) | (12 << 24)));
1024 : #else
1025 2767400 : xmm_i = _mm_packs_epi32(xmm_i, xmm_i); // Pack int32 to int16
1026 2768490 : xmm_i = _mm_packus_epi16(xmm_i, xmm_i); // Pack int16 to uint8
1027 : #endif
1028 2768490 : GDALCopyXMMToInt32(xmm_i, pValueOut);
1029 2766850 : }
1030 :
1031 : template <>
1032 11688000 : inline void GDALCopy4Words(const float *pValueIn, double *const pValueOut)
1033 : {
1034 11688000 : const __m128 valIn = _mm_loadu_ps(pValueIn);
1035 11688000 : _mm_storeu_pd(pValueOut, _mm_cvtps_pd(valIn));
1036 23376000 : _mm_storeu_pd(pValueOut + 2, _mm_cvtps_pd(_mm_movehl_ps(valIn, valIn)));
1037 11688000 : }
1038 :
1039 : #ifdef __F16C__
1040 : template <>
1041 : inline void GDALCopy4Words(const GFloat16 *pValueIn, float *const pValueOut)
1042 : {
1043 : __m128i xmm = _mm_loadl_epi64(reinterpret_cast<const __m128i *>(pValueIn));
1044 : _mm_storeu_ps(pValueOut, _mm_cvtph_ps(xmm));
1045 : }
1046 :
1047 : template <>
1048 : inline void GDALCopy4Words(const float *pValueIn, GFloat16 *const pValueOut)
1049 : {
1050 : __m128 xmm = _mm_loadu_ps(pValueIn);
1051 : GDALCopyXMMToInt64(_mm_cvtps_ph(xmm, _MM_FROUND_TO_NEAREST_INT), pValueOut);
1052 : }
1053 :
1054 : template <>
1055 : inline void GDALCopy4Words(const GFloat16 *pValueIn, double *const pValueOut)
1056 : {
1057 : float tmp[4];
1058 : GDALCopy4Words(pValueIn, tmp);
1059 : GDALCopy4Words(tmp, pValueOut);
1060 : }
1061 :
1062 : template <>
1063 : inline void GDALCopy4Words(const double *pValueIn, GFloat16 *const pValueOut)
1064 : {
1065 : float tmp[4];
1066 : GDALCopy4Words(pValueIn, tmp);
1067 : GDALCopy4Words(tmp, pValueOut);
1068 : }
1069 : #else // !__F16C__
1070 :
1071 83336 : static inline __m128i GDALIfThenElse(__m128i mask, __m128i thenVal,
1072 : __m128i elseVal)
1073 : {
1074 : #if defined(__SSE4_1__) || defined(__AVX__) || defined(USE_NEON_OPTIMIZATIONS)
1075 : return _mm_blendv_epi8(elseVal, thenVal, mask);
1076 : #else
1077 166672 : return _mm_or_si128(_mm_and_si128(mask, thenVal),
1078 83336 : _mm_andnot_si128(mask, elseVal));
1079 : #endif
1080 : }
1081 :
1082 : // Convert 4 float16 values to 4 float 32 values
1083 : // xmm must contain 4 float16 values stored in 32 bit each (with upper 16 bits at zero)
1084 41668 : static inline __m128i GDALFourFloat16ToFloat32(__m128i xmm)
1085 : {
1086 : // Ported from https://github.com/simd-everywhere/simde/blob/51743e7920b6e867678cb50e9c62effe28f70b33/simde/simde-f16.h#L242C4-L242C68
1087 : // to SSE2 in a branch-less way
1088 :
1089 : /* This code is CC0, based heavily on code by Fabian Giesen. */
1090 : const auto denorm_magic =
1091 83336 : _mm_castsi128_ps(_mm_set1_epi32((128 - 15) << 23));
1092 : const auto shifted_exp =
1093 41668 : _mm_set1_epi32(0x7c00 << 13); /* exponent mask after shift */
1094 :
1095 : // Shift exponent and mantissa bits to their position in a float32
1096 125004 : auto f32u = _mm_slli_epi32(_mm_and_si128(xmm, _mm_set1_epi32(0x7fff)), 13);
1097 : // Extract the (shifted) exponent
1098 41668 : const auto exp = _mm_and_si128(shifted_exp, f32u);
1099 : // Adjust the exponent
1100 41668 : const auto exp_adjustment = _mm_set1_epi32((127 - 15) << 23);
1101 41668 : f32u = _mm_add_epi32(f32u, exp_adjustment);
1102 :
1103 41668 : const auto is_inf_nan = _mm_cmpeq_epi32(exp, shifted_exp); /* Inf/NaN? */
1104 : // When is_inf_nan is true: extra exponent adjustment
1105 41668 : const auto f32u_inf_nan = _mm_add_epi32(f32u, exp_adjustment);
1106 :
1107 : const auto is_denormal =
1108 83336 : _mm_cmpeq_epi32(exp, _mm_setzero_si128()); /* Zero/Denormal? */
1109 : // When is_denormal is true:
1110 83336 : auto f32u_denormal = _mm_add_epi32(f32u, _mm_set1_epi32(1 << 23));
1111 83336 : f32u_denormal = _mm_castps_si128(
1112 : _mm_sub_ps(_mm_castsi128_ps(f32u_denormal), denorm_magic));
1113 :
1114 41668 : f32u = GDALIfThenElse(is_inf_nan, f32u_inf_nan, f32u);
1115 41668 : f32u = GDALIfThenElse(is_denormal, f32u_denormal, f32u);
1116 :
1117 : // Re-apply sign bit
1118 125004 : f32u = _mm_or_si128(
1119 : f32u, _mm_slli_epi32(_mm_and_si128(xmm, _mm_set1_epi32(0x8000)), 16));
1120 41668 : return f32u;
1121 : }
1122 :
1123 : template <>
1124 484 : inline void GDALCopy8Words(const GFloat16 *pValueIn, float *const pValueOut)
1125 : {
1126 484 : __m128i xmm = _mm_loadu_si128(reinterpret_cast<const __m128i *>(pValueIn));
1127 : const auto xmm_0 =
1128 968 : GDALFourFloat16ToFloat32(_mm_unpacklo_epi16(xmm, _mm_setzero_si128()));
1129 : const auto xmm_1 =
1130 968 : GDALFourFloat16ToFloat32(_mm_unpackhi_epi16(xmm, _mm_setzero_si128()));
1131 484 : _mm_storeu_ps(pValueOut + 0, _mm_castsi128_ps(xmm_0));
1132 484 : _mm_storeu_ps(pValueOut + 4, _mm_castsi128_ps(xmm_1));
1133 484 : }
1134 :
1135 : template <>
1136 20350 : inline void GDALCopy8Words(const GFloat16 *pValueIn, double *const pValueOut)
1137 : {
1138 20350 : __m128i xmm = _mm_loadu_si128(reinterpret_cast<const __m128i *>(pValueIn));
1139 61050 : const auto xmm_0 = _mm_castsi128_ps(
1140 : GDALFourFloat16ToFloat32(_mm_unpacklo_epi16(xmm, _mm_setzero_si128())));
1141 61050 : const auto xmm_1 = _mm_castsi128_ps(
1142 : GDALFourFloat16ToFloat32(_mm_unpackhi_epi16(xmm, _mm_setzero_si128())));
1143 20350 : _mm_storeu_pd(pValueOut + 0, _mm_cvtps_pd(xmm_0));
1144 40700 : _mm_storeu_pd(pValueOut + 2, _mm_cvtps_pd(_mm_movehl_ps(xmm_0, xmm_0)));
1145 20350 : _mm_storeu_pd(pValueOut + 4, _mm_cvtps_pd(xmm_1));
1146 40700 : _mm_storeu_pd(pValueOut + 6, _mm_cvtps_pd(_mm_movehl_ps(xmm_1, xmm_1)));
1147 20350 : }
1148 :
1149 : #endif // __F16C__
1150 :
1151 : #ifdef __AVX2__
1152 :
1153 : #include <immintrin.h>
1154 :
1155 : template <>
1156 : inline void GDALCopy8Words(const double *pValueIn, float *const pValueOut)
1157 : {
1158 : const __m256d val0123 = _mm256_loadu_pd(pValueIn);
1159 : const __m256d val4567 = _mm256_loadu_pd(pValueIn + 4);
1160 : const __m256 val0123_s = _mm256_castps128_ps256(_mm256_cvtpd_ps(val0123));
1161 : const __m256 val4567_s = _mm256_castps128_ps256(_mm256_cvtpd_ps(val4567));
1162 : const __m256 val =
1163 : _mm256_permute2f128_ps(val0123_s, val4567_s, 0 | (2 << 4));
1164 : _mm256_storeu_ps(pValueOut, val);
1165 : }
1166 :
1167 : template <>
1168 : inline void GDALCopy8Words(const float *pValueIn, double *const pValueOut)
1169 : {
1170 : const __m256 valIn = _mm256_loadu_ps(pValueIn);
1171 : _mm256_storeu_pd(pValueOut, _mm256_cvtps_pd(_mm256_castps256_ps128(valIn)));
1172 : _mm256_storeu_pd(pValueOut + 4,
1173 : _mm256_cvtps_pd(_mm256_castps256_ps128(
1174 : _mm256_permute2f128_ps(valIn, valIn, 1))));
1175 : }
1176 :
1177 : #ifdef __F16C__
1178 :
1179 : template <>
1180 : inline void GDALCopy8Words(const GFloat16 *pValueIn, float *const pValueOut)
1181 : {
1182 : __m128i xmm = _mm_loadu_si128(reinterpret_cast<const __m128i *>(pValueIn));
1183 : _mm256_storeu_ps(pValueOut, _mm256_cvtph_ps(xmm));
1184 : }
1185 :
1186 : template <>
1187 : inline void GDALCopy8Words(const float *pValueIn, GFloat16 *const pValueOut)
1188 : {
1189 : __m256 ymm = _mm256_loadu_ps(pValueIn);
1190 : _mm_storeu_si128(reinterpret_cast<__m128i *>(pValueOut),
1191 : _mm256_cvtps_ph(ymm, _MM_FROUND_TO_NEAREST_INT));
1192 : }
1193 :
1194 : template <>
1195 : inline void GDALCopy8Words(const GFloat16 *pValueIn, double *const pValueOut)
1196 : {
1197 : __m128i xmm = _mm_loadu_si128(reinterpret_cast<const __m128i *>(pValueIn));
1198 : const auto ymm = _mm256_cvtph_ps(xmm);
1199 : _mm256_storeu_pd(pValueOut, _mm256_cvtps_pd(_mm256_extractf128_ps(ymm, 0)));
1200 : _mm256_storeu_pd(pValueOut + 4,
1201 : _mm256_cvtps_pd(_mm256_extractf128_ps(ymm, 1)));
1202 : }
1203 :
1204 : template <>
1205 : inline void GDALCopy8Words(const double *pValueIn, GFloat16 *const pValueOut)
1206 : {
1207 : __m256d ymm0 = _mm256_loadu_pd(pValueIn);
1208 : __m256d ymm1 = _mm256_loadu_pd(pValueIn + 4);
1209 : __m256 ymm = _mm256_set_m128(_mm256_cvtpd_ps(ymm1), _mm256_cvtpd_ps(ymm0));
1210 : _mm_storeu_si128(reinterpret_cast<__m128i *>(pValueOut),
1211 : _mm256_cvtps_ph(ymm, _MM_FROUND_TO_NEAREST_INT));
1212 : }
1213 :
1214 : #endif
1215 :
1216 : template <>
1217 : inline void GDALCopy8Words(const float *pValueIn, GByte *const pValueOut)
1218 : {
1219 : __m256 ymm = _mm256_loadu_ps(pValueIn);
1220 :
1221 : const __m256 p0d5 = _mm256_set1_ps(0.5f);
1222 : const __m256 ymm_max = _mm256_set1_ps(255);
1223 : ymm = _mm256_add_ps(ymm, p0d5);
1224 : ymm = _mm256_min_ps(_mm256_max_ps(ymm, p0d5), ymm_max);
1225 :
1226 : __m256i ymm_i = _mm256_cvttps_epi32(ymm);
1227 :
1228 : ymm_i = _mm256_packus_epi32(ymm_i, ymm_i); // Pack int32 to uint16
1229 : ymm_i = _mm256_permute4x64_epi64(ymm_i, 0 | (2 << 2)); // AVX2
1230 :
1231 : __m128i xmm_i = _mm256_castsi256_si128(ymm_i);
1232 : xmm_i = _mm_packus_epi16(xmm_i, xmm_i);
1233 : GDALCopyXMMToInt64(xmm_i, pValueOut);
1234 : }
1235 :
1236 : template <>
1237 : inline void GDALCopy8Words(const float *pValueIn, GUInt16 *const pValueOut)
1238 : {
1239 : __m256 ymm = _mm256_loadu_ps(pValueIn);
1240 :
1241 : const __m256 p0d5 = _mm256_set1_ps(0.5f);
1242 : const __m256 ymm_max = _mm256_set1_ps(65535);
1243 : ymm = _mm256_add_ps(ymm, p0d5);
1244 : ymm = _mm256_min_ps(_mm256_max_ps(ymm, p0d5), ymm_max);
1245 :
1246 : __m256i ymm_i = _mm256_cvttps_epi32(ymm);
1247 :
1248 : ymm_i = _mm256_packus_epi32(ymm_i, ymm_i); // Pack int32 to uint16
1249 : ymm_i = _mm256_permute4x64_epi64(ymm_i, 0 | (2 << 2)); // AVX2
1250 :
1251 : _mm_storeu_si128(reinterpret_cast<__m128i *>(pValueOut),
1252 : _mm256_castsi256_si128(ymm_i));
1253 : }
1254 : #else
1255 : template <>
1256 7770141 : inline void GDALCopy8Words(const float *pValueIn, GUInt16 *const pValueOut)
1257 : {
1258 7770141 : __m128 xmm = _mm_loadu_ps(pValueIn);
1259 15540302 : __m128 xmm1 = _mm_loadu_ps(pValueIn + 4);
1260 :
1261 7770141 : const __m128 p0d5 = _mm_set1_ps(0.5f);
1262 7770141 : const __m128 xmm_max = _mm_set1_ps(65535);
1263 7770141 : xmm = _mm_add_ps(xmm, p0d5);
1264 7770141 : xmm1 = _mm_add_ps(xmm1, p0d5);
1265 15548702 : xmm = _mm_min_ps(_mm_max_ps(xmm, p0d5), xmm_max);
1266 15532402 : xmm1 = _mm_min_ps(_mm_max_ps(xmm1, p0d5), xmm_max);
1267 :
1268 7767401 : __m128i xmm_i = _mm_cvttps_epi32(xmm);
1269 7767821 : __m128i xmm1_i = _mm_cvttps_epi32(xmm1);
1270 :
1271 : #if defined(__SSE4_1__) || defined(__AVX__) || defined(USE_NEON_OPTIMIZATIONS)
1272 : xmm_i = _mm_packus_epi32(xmm_i, xmm1_i); // Pack int32 to uint16
1273 : #else
1274 : // Translate to int16 range because _mm_packus_epi32 is SSE4.1 only
1275 15535602 : xmm_i = _mm_add_epi32(xmm_i, _mm_set1_epi32(-32768));
1276 15535602 : xmm1_i = _mm_add_epi32(xmm1_i, _mm_set1_epi32(-32768));
1277 7775921 : xmm_i = _mm_packs_epi32(xmm_i, xmm1_i); // Pack int32 to int16
1278 : // Translate back to uint16 range (actually -32768==32768 in int16)
1279 15551802 : xmm_i = _mm_add_epi16(xmm_i, _mm_set1_epi16(-32768));
1280 : #endif
1281 : _mm_storeu_si128(reinterpret_cast<__m128i *>(pValueOut), xmm_i);
1282 7775921 : }
1283 : #endif
1284 :
1285 : #endif // defined(__x86_64) || defined(_M_X64)
1286 :
1287 : #endif // GDAL_PRIV_TEMPLATES_HPP_INCLUDED
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