`folly/algorithm/simd/FindFixed.h` 深度解读

源码行数：301
源文件 SHA-256：`0832c3c1d9f875a213e8e6910eacc210d8aa282920e30a223d3c251e4f9ef34a`
文档类型：人工精读版

`findFixed` 搜索编译期已知长度、总大小不超过 64 字节的整数或枚举区间。它利用静态长度在编译期选择"标量展开、单寄存器、两个重叠子区间或按首寄存器递归拆分"，返回第一个匹配索引。

第 1--57 行：依赖与类型约束

第 1--39 行为许可证、标准设施、Folly movemask/Traits 及 ISA intrinsic。第 41--53 行在 `folly::detail` 定义仅接受 8/16/32/64 位整数的 `SimdFriendlyType`；注释说明使用 `is_same_v` 是为降低 concept 编译成本。第 55--57 行公开概念额外允许底层类型受支持的枚举。

第 59--81 行：公共契约

接口接收静态 extent 的 `span<const T,N>` 和可转换为 T 的 needle。第 81 行 requires 把总字节数限制为 64。动态 span 无法满足模板形态；返回 `optional<size_t>`，空值表示未找到。示例第 68 行注释把变量写成 `m0`，应为 `m1`，不影响代码。

第 87--110 行：constexpr 与标量后备

`findFixedConstexpr` 是直线线性搜索，遇首个相等值立即返回索引。它既服务 constant evaluation，也作为很短/无 SIMD 平台的运行时实现。`findFixedLetTheCompilerDoIt` 复用它；作者实测 Clang/GCC 对固定小循环可展开，更复杂写法没有收益。

第 112--159 行：寄存器宽度与分派树

最大寄存器字节数按目标为 AVX2 32、其他 x64/AArch64 16、无 SIMD 1。第 124--136 行前置声明单寄存器及两种递归组合策略。

`findFixedDispatch` 的编译期分支为：

`N==0`：空值；
`N<=2`、总字节不足 8 或无 SIMD：标量；
恰好 8/16/32 字节：对应寄存器实现；
总大小至少两个最大寄存器：先切首个最大寄存器，再递归尾部；
其余非规则尺寸：用两个 2 次幂子区间重叠覆盖。

全部是 `if constexpr`，最终实例只保留一个策略。

第 161--176 行：两个重叠子区间

`kRegSize=bit_floor(N)` 取不超过 N 的最大 2 次幂元素数。先搜索头部 `[0,kRegSize)`，未命中再搜索尾部 `[N-kRegSize,N)`。

两段可能重叠，但先头后尾仍保证返回全区间第一个匹配：尾段中落在重叠区域的匹配若存在，头段已经更早返回。尾段索引需加 `N-kRegSize`。

第 178--193 行：首寄存器递归拆分

按 `kMaxSimdRegister/sizeof(T)` 计算一个满寄存器的元素数。先搜索 head，未命中才递归 tail，并给尾部结果加 head 长度。这适合 32--64 字节等可由多个寄存器组成的范围，保持"第一个匹配"语义。

第 195--202 行：位图转首索引

`firstTrue` 调用 `movemask<Scalar>`。位图非零时，`countr_zero(bits)` 得到最低置位位置，再除 `bitsPerElement()` 换算 lane；为空返回 nullopt。这正确处理 x86 uint16 每 lane 两位以及 NEON 的不同位组宽度。

第 204--251 行：x86 实现

`find16ByteReg` 按 1/2/4 字节选择 `_mm_cmpeq_epi*`；没有 8 字节 SSE 分支，因此 16 字节的两个 64 位元素会在分派早期因 `N<=2` 走标量。

`find8bytes` 先 memcpy 到 uint64，随后用 `_mm_set1_epi64x` 将这 8 字节复制到 128 位两半，再复用 16-byte 比较。复制不会改变最低半部的首结果。`find16bytes` 正常未对齐加载。

AVX2 的 32-byte 实现支持 1/2/4/8 字节元素，比较后统一交给 `firstTrue`。

第 253--279 行：AArch64 实现

8-byte NEON 路径按 uint8/16/32 选择 64 位向量；64 位元素会因 N<=2 走标量。16-byte 路径覆盖 uint8/16/32/64 的 `vceqq` 比较。所有逻辑向量经公共 movemask 定位首 lane。

第 283--301 行：最终入口

若 needle 类型 U 与 T 不同，第 290--291 行只转换一次并递归，随后 T/U 相同。constant evaluation 在第 292--293 行强制走纯 constexpr 循环，不实例化 intrinsic 执行路径。

运行时第 295--297 行先用 `asSimdFriendlyUint` 把有符号整数、枚举和 span 零拷贝规范化为等宽无符号类型，再进入分派。相等比较只依赖位表示，因此转换保持结果。第 301 行关闭命名空间。

算法示例

若 N=13、元素 1 byte、寄存器上限 16 byte：`bit_floor(13)=8`，搜索 `[0,8)` 和 `[5,13)`。若 N=40 且 AVX2 可用，则先搜索 32-byte head，再递归 8-byte tail。两种组合都不会读取静态 span 之外。