我找到了 a question somewhat interesting ，并继续尝试回答它。作者想要编译带有 AVX 优化的-一个源文件(它依赖于模板库)，而项目的其余部分没有这些。

所以，为了看看会发生什么，我创建了一个这样的测试项目:

main.cpp

#include <iostream>
#include <string>
#include "fn_normal.h"
#include "fn_avx.h"

int main(int argc, char* argv[])
{   
    int number = 10; // this will come from input, but let's keep it simple for now
    int result;

    if (std::string(argv[argc - 1]) == "--noavx")
        result = FnNormal(number);
    else
    {
        std::cout << "AVX selected\n";
        result = FnAVX(number);
    }

    std::cout << "Double of " << number << " is " << result << std::endl;

    return 0;
}

文件 fn_normal.h 和 fn_avx.h 包含函数 FnNormal() 和 FnAVX() 的声明分别定义如下:

fn_normal.cpp

#include "fn_normal.h"
#include "double.h"

int FnNormal(int num)
{
    return RtDouble(num);
}

fn_avx.cpp

#include "fn_avx.h"
#include "double.h"

int FnAVX(int num)
{
    return RtDouble(num);
}

这是模板函数定义:

double.h

template<typename T>
int RtDouble(T number)
{
    // Side effect: generates avx instructions
    const int N = 1000;
    float a[N], b[N];
    for (int n = 0; n < N; ++n)
    {
        a[n] = b[n] * b[n] * b[n];
    }    
    return number * 2;
}

最后，我将 Enhanced Instruction Set 设置为 AVX for the file fn_avx.cpp under "Properties-> C/C++ -> Code Generation"，对于其他来源，将其保留为 Not Set，因此它应该默认为 SSE2。

我认为通过这样做，编译器会为包含它的每个源实例化一次模板(并避免通过破坏模板函数名称或其他方式违反单一定义规则)，从而调用程序--noavx 参数可以在没有 avx 支持的情况下在 cpus 中正常运行。
但是生成的程序实际上只有一个机器代码版本的函数，带有 avx 指令，并且会在旧的 cpus 上失败。

禁用所有其他优化并不能解决此问题。还尝试了 No Enhanced Instructions -/arch:IA32 而不是 Not Set 。

由于我刚刚开始了解模板等，有人可以向我指出此行为的确切细节以及我实际上可以做些什么来实现我的目标吗？

我的编译器是 MSVC 2013。

附加信息fn_normal.cpp 和fn_avx.cpp 的.obj 文件的字节大小几乎相同。我查看了生成的程序集列表，它们几乎相同，重要的区别是启用 avx 的源将默认 sse 的 movss/mulss 替换为 vmovss 和 vmulss，分别。但是在 Visual Studio 的反汇编 View 中单步执行代码 (Ctrl+Alt+D)，确认 fnNormal() 确实使用了 avx 专用指令。

最佳答案

编译器会生成两个对象(fn_avx.obj 和 fn_normal.obj)，它们是用不同的指令集编译的。正如您所说，输出两者的反汇编验证是否正确完成:

objdump -d fn_normal.obj:

...
movss  -0x1f5c(%ebp,%eax,4),%xmm0
mulss  -0x1f5c(%ebp,%ecx,4),%xmm0
mov    -0x1f68(%ebp),%edx
mulss  -0x1f5c(%ebp,%edx,4),%xmm0
mov    -0x1f68(%ebp),%eax
movss  %xmm0,-0xfb4(%ebp,%eax,4)
...

objdump -d fn_avx.obj:

...
vmovss -0x1f5c(%ebp,%eax,4),%xmm0
vmulss -0x1f5c(%ebp,%ecx,4),%xmm0,%xmm0
mov    -0x1f68(%ebp),%edx
vmulss -0x1f5c(%ebp,%edx,4),%xmm0,%xmm0
mov    -0x1f68(%ebp),%eax
vmovss %xmm0,-0xfb4(%ebp,%eax,4)
...

外观惊人地相似，因为默认情况下 MSVC 2013 将假定 SSE2 可用性。如果您将指令集更改为 IA32，您将获得一些非 vector 指令。因此，这不是编译器/编译单元的问题。

这里的问题是，RtDouble 在头文件中定义为非专用模板(完全合法)。编译器假设它在多个翻译单元中的定义是相同的，但是，通过使用不同的选项进行编译，这个假设被违反了。这与在预处理器中引入分歧本质上没有什么不同:

双.h:

template<typename T>
int RtDouble(T number)
{
#ifdef SUPER_BAD
// Side effect: generates avx instructions
const int N = 1000;
float a[N], b[N];
for (int n = 0; n < N; ++n)
{
    a[n] = b[n] * b[n] * b[n];
}
return number * 2;
#else
return 0;
#endif
}

fn_avx.cpp:

#include "fn_avx.h"
#define SUPER_BAD
#include "double.h"

int FnAVX(int num)
{
    return RtDouble(num);
}

然后 FnNormal 只会返回 0(您可以通过反汇编新的 fn_normal.obj 来验证这一点)。链接器愉快地选择一个，并且不会警告您任何一种情况。然后问题归结为:应该吗？在这种情况下，这将非常有帮助。但是，它也会减慢链接速度，因为它需要比较多个编译单元中可能存在的所有函数(例如，内联函数)。

当我在代码中遇到类似问题时，我会为优化版本和非优化版本选择不同的函数命名方案。使用模板参数来区分它们也同样有效(如@celtschk 的回答中所建议)。

关于c++ - 如何有条件地为模板头设置编译器优化，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/29380336/