vectorization 相关问题

矢量化是指一种编程范例，其中函数一次性在整个数组上运行。这在函数调用，存储器访问，并行化和代码表达方面提供了好处。某些编程语言（如MATLAB）经过优化，可在向量化时提供最佳性能。

我在 Windows 10 上使用 Visual Studio 2022。我的处理器：Intel(R) Core(TM) i5-8265U CPU @ 1.60GHz 1.80 GHz。这是代码： #包括 #包括 #包括我在 Windows 10 上使用 Visual Studio 2022。我的处理器：Intel(R) Core(TM) i5-8265U CPU @ 1.60GHz 1.80 GHz。这是代码： #include <vector> #include <iostream> #include <time.h> using namespace std; void func(int* A, int na) { for (int k = 0; k < na; k++) for (int i = 0; i < na; i++) for (int j = 0; j < na; j++) A[j] = A[j] + 1; } int main() { int na = 5000; int* aint = new int[na]; func(aint, na); cout << aint[rand() % na]; delete[] aint; } MSVC 选项： cl /c /Zi /W3 /WX- /诊断：列 /sdl /O2 /Oi /GL /D NDEBUG /D _CONSOLE /D _UNICODE /D UNICODE /Gm- /EHsc /MD /GS /Gy /arch:AVX2 / Zc:wchar_t /Zc:forScope /Zc:inline /permissive- /Fo"x64\Release\" /Fd"x64\Release c143.pdb" /external:W3 /Gd /TP /FC /errorReport:prompt /Qvec-report :2 源码.cpp MSVC 不对 j 循环进行矢量化。由于代码 1300：“循环体包含很少或没有计算”，循环的日志未矢量化。 MSVC CPU 时间为 17 秒，由于 Intel Advisor 诊断，j 循环未矢量化。 Intel 2024 C/C++ 编译器 CPU 时间为 7 秒，由于 Intel Advisor 诊断，j-loop 通过使用 AVX2 指令进行矢量化。我是否遗漏了应该在 MSVC 选项中设置的内容，或者 MSVC 2022 在自动矢量化方面就是那么愚蠢？您能举一个 MSVC 使用自动矢量化的例子吗？对于我尝试过的所有示例，MSVC 不会矢量化。我尝试指定不同的增强指令集，但都不起作用。你的循环很奇怪；最好的优化是展开外部循环，这样就有一个循环可以完成 A[j] += na*na; 的任务。如果您以这种方式编写源代码，我希望编译器能够自动矢量化。使用当前源，Clang 会自动矢量化，无需重新排列循环，并且一次仅添加 1。 GCC 将两者混合用于独立的 func，其中 na 是运行时变量。将 func 内联到 main 中时，GCC 不会自动矢量化，其中 na = 5000 是编译时常量。但它交换了一些循环，因此它在内循环中执行 add edx, 4，以 sub eax, 2 / jnz 作为循环条件，以 eax=2500 作为内循环计数器开始。它仅在中间循环中从数组加载和存储，加载提升/存储沉入内部循环。（中间循环像源一样运行 5000 次迭代）。只有外部循环实际递增指针，因此在指针递增之间有 5000 次加载/存储同一数组元素。（外部循环条件是一个指针与指向数组末尾一位的指针进行比较，来自 lea rdi, [rax+20000]）在 func 的独立非内联版本中，GCC 将 k 或 i 展开 2 并在 j 上进行矢量化，而不交换任何循环，因此它在嵌套循环中执行 A[j + 0..7] += 2;，循环遍历每次通过内循环时 std::vector。 GCC 给 main 一个隐式的 __attribute__((cold))，但是当内联到 void foo() 时，我们得到与 int main() 相同的代码，所以关键的区别似乎是 na 是一个编译时常量，而不是cold 属性（减少优化和/或偏爱大小而不是速度）。 MSVC 确实使用 size_t j（使用 -O2 -arch:AVX2）进行自动矢量化，所以也许它无法证明 32 位 j 符号扩展到 64 位指针宽度？希望 MSVC 确实知道 j < na 条件使循环绝对是非无限的，这样它就可以避免内部循环内的符号扩展。在带有 MSVC 19.40 的 Godbolt 上 movsxd 中唯一的 func 指令位于函数顶部以进行符号扩展 na，内部循环使用 64 位 rcx 作为计数器（无缘无故）；计数不能高于 2^31 - 1，这样 REX 前缀就会浪费代码大小）。我链接了int版本；取消注释 size_t 行即可查看 asm。（滚动到底部；由于包含 <iostream>，MSVC 吐出了很多东西。我还包含了 GCC 和 Clang -O2 -march=x86-64-v3，这相当于您的 MSVC 命令：使用 AVX2+FMA3+BMI1/2 进行全面优化）其他编译器不关心 int 与 size_t j，除非在汇编中有我没有注意到的差异。

visual-c++ x86-64 vectorization avx2 auto-vectorization

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