c++ - 循环写入优化

coder 2023-06-03 原文

尽管存在 __restrict 关键字，但将成员变量移动到局部变量会减少此循环中的写入次数。这是使用 GCC -O3。 Clang 和 MSVC 在这两种情况下都优化了写入。 [请注意，自从发布此问题以来，我们观察到将 __restrict 添加到调用函数会导致 GCC 也将存储移出循环。请参阅下面的上帝 bolt 链接和评论]

class X
{
public:
    void process(float * __restrict d, int size)
    {
        for (int i = 0; i < size; ++i)
        {
            d[i] = v * c + d[i];
            v = d[i];
        }
    }

    void processFaster(float * __restrict d, int size)
    {
        float lv = v;
        for (int i = 0; i < size; ++i)
        {
            d[i] = lv * c + d[i];
            lv = d[i];
        }
        v = lv;
    }

    float c{0.0f};
    float v{0.0f};
};

使用 gcc -O3 第一个有一个看起来像这样的内部循环:

.L3:
  mulss xmm0, xmm1
  add rdi, 4
  addss xmm0, DWORD PTR [rdi-4]
  movss DWORD PTR [rdi-4], xmm0
  cmp rax, rdi
  movss DWORD PTR x[rip+4], xmm0        ;<<< the extra store
  jne .L3
.L1:
  rep ret

这里是第二个:

.L8:
  mulss xmm0, xmm1
  add rdi, 4
  addss xmm0, DWORD PTR [rdi-4]
  movss DWORD PTR [rdi-4], xmm0
  cmp rdi, rax
  jne .L8
.L7:
  movss DWORD PTR x[rip+4], xmm0
  ret

见 https://godbolt.org/g/a9nCP2完整代码。

为什么编译器不在这里进行lv优化？

我假设每个循环的 3 次内存访问比 2 次差(假设大小不是一个小数字)，但我还没有测量过。

我做出这个假设是否正确？

我认为两种情况下的可观察行为应该是相同的。

最佳答案

这似乎是由于 f_original 函数上缺少 __restrict 限定符造成的。 __restrict is a GCC extension ;目前尚不清楚它在 C++ 中的行为方式。也许这是一个编译器错误(错过了优化)，它似乎在内联后消失了。

关于c++ - 循环写入优化，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/46887405/

amp 43 code section restrict c++optimization g++

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