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c++ - 为什么内联函数中的循环不能正确地自动矢量化？

coder 2024-02-12 原文

我正在尝试矢量化一些简单的计算以加快 SIMD 架构的速度。但是，我也想将它们作为内联函数，因为函数调用和非矢量化代码也需要计算时间。但是，我不能总是同时实现它们。事实上，我的大多数内联函数都无法自动矢量化。这是一个简单的测试代码:

inline void add1(double *v, int Length) {
    for(int i=0; i < Length; i++) v[i] += 1;
}

void call_add1(double v[], int L) {
    add1(v, L);
}

int main(){return 0;}

在 Mac OS X 10.12.3 上，编译它:

clang++ -O3 -Rpass=loop-vectorize -Rpass-analysis=loop-vectorize -std=c++11 -ffast-math test.cpp

test.cpp:2:5: remark: vectorized loop (vectorization width: 2, interleaved count: 2) [-Rpass=loop-vectorize]
    for(int i=0; i < Length; i++) v[i] += 1;
    ^

但是，非常相似的东西(仅在 call_add1 中移动参数)不起作用:

inline void add1(double *v, int Length) {
    for(int i=0; i < Length; i++) v[i] += 1;
}

void call_add1() {
    double v[20]={0,1,3,4,5,6,7,8,9,10,1,2,3,4,5,6,7,8,9}; 
    int L=20;
    add1(v, L);
}

int main(){ return 0;}

使用相同的命令编译不会产生任何输出。为什么会这样？如何确保内联函数中的循环始终自动矢量化？我想向量化许多函数循环，所以我希望修复不会太复杂。

最佳答案

使用 -fsave-optimization-record 编译您的代码表明循环已展开然后被消除。

--- !Passed
Pass:            loop-unroll
Name:            FullyUnrolled
DebugLoc:        { File: main.cpp, Line: 2, Column: 5 }
Function:        _Z9call_add1v
Args:            
  - String:          'completely unrolled loop with '
  - UnrollCount:     '20'
  - String:          ' iterations'
...
--- !Passed
Pass:            gvn
Name:            LoadElim
DebugLoc:        { File: main.cpp, Line: 2, Column: 40 }
Function:        _Z9call_add1v
Args:            
  - String:          'load of type '
  - Type:            double
  - String:          ' eliminated'
  - String:          ' in favor of '
  - InfavorOfValue:  '0.000000e+00'

如果将 4000 个元素放入数组，它将超过优化器阈值，clang 将启用矢量化。

关于c++ - 为什么内联函数中的循环不能正确地自动矢量化？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/48267496/

矢量化内联sectioncodec++inlinesimdclang++auto-vectorization

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