gcc中的“承担”条款

4zcjmb1e  于 2023-01-09  发布在  其他
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gcc(最新版本:4.8、4.9)具有类似于icc支持的__assume()内置的“假设”子句?例如,__assume( n % 8 == 0 );

zy1mlcev

zy1mlcev1#

从gcc 4.8.2开始,gcc中没有__succept()的等价物,我不知道为什么--它会非常有用,mafso建议:

#define __assume(cond) do { if (!(cond)) __builtin_unreachable(); } while (0)

这是一个老把戏,至少在2010年甚至更久以前就知道了。编译器通常会优化掉“cond”的求值,因为任何cond为false的求值都是未定义的。但是,如果“cond”包含对opaque(非内联)函数。编译器必须假定不透明调用可能会产生副作用(例如改变全局)并且不能优化掉调用,尽管它可以优化掉结果上的任何计算和分支。宏观办法充其量只是部分解决办法。

sigwle7e

sigwle7e2#

在您的示例中,您希望通知编译器N是8的倍数。只需插入以下行即可完成此操作

N = N & 0xFFFFFFF8;

这不会改变N,因为N是8的倍数,但是自从GCC 4.9以来,编译器似乎理解了N是8的倍数,在这一行之后。
下一个示例显示了这一点,其中添加了两个浮点向量:

int add_a(float * restrict a, float * restrict b, int N)
{
    a = (float*)__builtin_assume_aligned(a, 32);
    b = (float*)__builtin_assume_aligned(b, 32);
    N = N & 0xFFFFFFF8; 
    for (int i = 0; i < N; i++){
        a[i] = a[i] + b[i];
    }
    return 0;
}

int add_b(float * restrict a, float * restrict b, int N)
{
    a = (float*)__builtin_assume_aligned(a, 32);
    b = (float*)__builtin_assume_aligned(b, 32);
    for (int i = 0; i < N; i++){
        a[i] = a[i] + b[i];
    }
    return 0;
}

使用gcc版本4.9的gcc -m64 -std=c99 -O3add_a将编译为矢量化代码

add_a:
  and edx, -8
  jle .L6
  sub edx, 4
  xor ecx, ecx
  shr edx, 2
  lea eax, [rdx+1]
  xor edx, edx
.L3:
  movaps xmm0, XMMWORD PTR [rdi+rdx]
  add ecx, 1
  addps xmm0, XMMWORD PTR [rsi+rdx]
  movaps XMMWORD PTR [rdi+rdx], xmm0
  add rdx, 16
  cmp ecx, eax
  jb .L3
.L6:
  xor eax, eax
  ret

对于函数add_b,需要20多条额外指令来处理N不是8的倍数的情况:

add_b:
  test edx, edx
  jle .L17
  lea ecx, [rdx-4]
  lea r8d, [rdx-1]
  shr ecx, 2
  add ecx, 1
  cmp r8d, 2
  lea eax, [0+rcx*4]
  jbe .L16
  xor r8d, r8d
  xor r9d, r9d
.L11:
  movaps xmm0, XMMWORD PTR [rdi+r8]
  add r9d, 1
  addps xmm0, XMMWORD PTR [rsi+r8]
  movaps XMMWORD PTR [rdi+r8], xmm0
  add r8, 16
  cmp ecx, r9d
  ja .L11
  cmp eax, edx
  je .L17
.L10:
  movsx r8, eax
  lea rcx, [rdi+r8*4]
  movss xmm0, DWORD PTR [rcx]
  addss xmm0, DWORD PTR [rsi+r8*4]
  movss DWORD PTR [rcx], xmm0
  lea ecx, [rax+1]
  cmp edx, ecx
  jle .L17
  movsx rcx, ecx
  add eax, 2
  lea r8, [rdi+rcx*4]
  cmp edx, eax
  movss xmm0, DWORD PTR [r8]
  addss xmm0, DWORD PTR [rsi+rcx*4]
  movss DWORD PTR [r8], xmm0
  jle .L17
  cdqe
  lea rdx, [rdi+rax*4]
  movss xmm0, DWORD PTR [rdx]
  addss xmm0, DWORD PTR [rsi+rax*4]
  movss DWORD PTR [rdx], xmm0
.L17:
  xor eax, eax
  ret
.L16:
  xor eax, eax
  jmp .L10

参见Godbolt link

bcs8qyzn

bcs8qyzn3#

[[assume(...)]];-C++23新增的可移植版本。
__attribute__((__assume__(...)));-在GCC 13中与上述内容一起添加,对C代码有用。

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