如何解决gcc 错误优化了 sse 函数
我正在将一个项目转换为使用来自 clang 的 gcc 进行编译,但我遇到了一个使用 sse 函数的函数的问题:
string[] countries = {'US','CA'};
var combinedList = new List<Order>();
foreach (var country in countries)
{
var countryCode = Enum.Parse<Countries>(country);
var orders = DB.GetOrderData(countryCode);
foreach (var order in orders)
{
combinedList.Add(order);
}
}
现在使用 clang 它给了我预期的输出,但在 gcc 中它打印全零:godbolt link
玩转我发现当我用 -O1 编译时 gcc 给了我正确的结果,但用 -O2 和 -O3 出错,这表明优化器出了问题。我做的有什么特别错误会导致这种行为吗?
作为一种解决方法,我可以将事情合并到一个联合中,然后 gcc 会给我正确的结果,但这感觉有点恶心:godbolt link 2
有什么想法吗?
解决方法
问题在于您使用 short*
访问 __m128i*
对象的元素。这违反了严格别名规则。使用 __m128i*
取消引用或更常见的 _mm_load_si128( (const __m128i*)ptr )
使用另一种方式是安全的。
__m128i*
与 char*
完全一样 - 你可以将它指向任何东西,但反之则不然:Is `reinterpret_cast`ing between hardware SIMD vector pointer and the corresponding type an undefined behavior?
进行类型双关的唯一标准方式是使用 memcpy:
memcpy(v00,lows,its * sizeof(short));
memcpy(v10,highs,its * sizeof(short));
memcpy(reinterpret_cast<short*>(v00) + its,lows + its - 1,sizeof(short));
memcpy(reinterpret_cast<short*>(v10) + its,highs + its - 1,sizeof(short));
我更喜欢直接使用正确类型的对齐内存:
alignas(16) short v00[16];
alignas(16) short v10[16];
auto mv00 = reinterpret_cast<__m128i*>(v00);
auto mv10 = reinterpret_cast<__m128i*>(v10);
_mm_store_si128(mv00,_mm_setzero_si128());
_mm_store_si128(mv10,_mm_setzero_si128());
_mm_store_si128(mv00 + 1,_mm_setzero_si128());
_mm_store_si128(mv10 + 1,_mm_setzero_si128());
for (int i = 0; i < its; ++i) {
v00[i] = lows[i];
v10[i] = highs[i];
}
v00[its] = v00[its - 1];
v10[its] = v10[its - 1];
我并不肯定这个设置实际上是标准的(它绝对适用于 _mm_load_ps
,因为你可以在不使用双关语的情况下做到这一点)但它似乎也解决问题。我猜想加载/存储内在函数的任何合理实现都必须提供与 memcpy
相同类型的别名保证,因为它或多或少是从直线到矢量化代码的犹太方式x86。
正如您在问题中提到的,您还可以强制与联合对齐,我也在 c++11 之前的上下文中使用过它。即使在那种情况下,我个人仍然总是明确地写入加载和存储(即使它们只是去/从对齐的内存中去),因为如果你不这样做,这样的问题往往会出现。
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