我正在编写一些使用c++进行数值计算的代码。我需要非常仔细地编写代码，以帮助编译器生成良好的指令。然后，对于带有-O3标志的g++ 9.2，我发现一些奇怪的事情。我不是汇编专家，所以我需要有人帮助我或指出我做错了什么。
完整代码可在https://godbolt.org/z/fyuYtq中找到。我将关键代码段复制并粘贴到此处
void sum_twopointer(Elem *p1, Elem *p2, ptrdiff_t stride, ptrdiff_t start, ptrdiff_t end) {
Elem sm = 0;
for(auto i = start;i != end; ++i) {
p1[0] = p2[0] + p2[0];
p1 += stride;
p2 += stride;
}
}
它使用
g++ -O3编译。 g++的版本是9.2。汇编代码是sum_twopointer(double*, double*, long, long, long):
cmp rcx, r8
je .L32
lea r9, [0+rdx*8]
xor eax, eax
cmp rdx, 1
jne .L36
.L34:
movsd xmm0, QWORD PTR [rsi+rax]
add rcx, 1
addsd xmm0, xmm0
movsd QWORD PTR [rdi+rax], xmm0
add rax, r9
cmp r8, rcx
jne .L34
.L32:
ret
.L36:
movsd xmm0, QWORD PTR [rsi+rax]
add rcx, 1
addsd xmm0, xmm0
movsd QWORD PTR [rdi+rax], xmm0
add rax, r9
cmp r8, rcx
jne .L36
ret
据我了解，编译器正在尝试对跨步仅为1的特殊情况进行一些优化，以便为跨步== 1的情况创建一个新分支，但是它不会做任何进一步的事情。请注意，.L34之后的代码与.L36 之后的代码完全相同。
我为此做了一些基准测试。下面列出了stride = 1和stride = 2的性能。代码在那里https://gist.github.com/lhprojects/dac3a9fcf15bd5b1ec365ba6a87c679d
g++ -O2
---------------------------------------------------------------
Benchmark Time CPU Iterations
---------------------------------------------------------------
BM_twopointer/8192/1 3743 ns 3742 ns 185062 stride=1
BM_twopointer/8192/2 1980 ns 1980 ns 328523 stride=2
g++ -O3
---------------------------------------------------------------
Benchmark Time CPU Iterations
---------------------------------------------------------------
BM_twopointer/8192/1 5006 ns 5001 ns 120725 stride=1
BM_twopointer/8192/2 2043 ns 2041 ns 333914 stride=2
无论如何，对于stride = 1，与-O2相比，-O3的性能会变差。我想知道我的代码发生了什么。我是否在c++中触发了一些未定义的行为？或者简单地说，g++中的代码优化存在缺陷。 (对不起，如果我的英语写作让您感到非常困惑。)
最佳答案
我相信编译器需要知道p1和p2不会重叠...将它们声明为__restrict指针应该允许编译器实际使用simd指令。对我来说，这会为stride == 1创建一个特例似乎很奇怪，但是对于这些知识却什么也没做。
关于c++ - g++ -O3为循环创建奇怪的指令，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/59486612/