是否有可能使GCC自动矢量化器输出内在函数而不是汇编？

Question

我看到的"问题"只是使用autovectorizer将用户编写的循环代码转换为每次编译的SIMD指令,作为通常优化的一部分,如果你更改编译器,你就不能确定它也会自动矢量化你的代码同样好.

因此,如果您只想要针对单个处理器,我希望编译器为我生成高级C代码,用于特定函数,该函数使用x86内部包装函数,这些函数通用于不同的编译器供应商.

是否有一个Decompiler,或者甚至是GCC的编译器选项给我这个代码？

Answer 1

据我所知，英特尔的内在函数指南可以通过 asm 助记符进行搜索。 https://software.intel.com/sites/landingpage/IntrinsicsGuide/。过滤掉 AVX512 通常有助于更轻松地浏览（因为所有 3 个尺寸都有无数个_mask/_maskz具有 AVX512 内在函数）。

asm 手册条目还列出了每条指令的助记符。 https://www.felixcloutier.com/x86/index.html

-fverbose-asm有时可以帮助通过 asm 跟踪变量，但通常在 auto-vec 之后，所有内容都会有类似tmp1234. 不过，如果您无法查看哪个指针正在加载/存储在何处，它会有所帮助。

您还可以让编译器吐出它们的内部表示，例如 LLVM-IR 或 GIMPLE 或 RTL，但您不能只在 x86 手册中查找这些内容。我已经了解 x86 asm，所以我通常可以很容易地看到编译器正在做什么，并手动将其转换为内在函数。实际上，当 clang 发现 gcc 错过的一些聪明的东西时，即使源已经在使用内在函数，我也这样做了。或者使用纯 C 来处理不自动矢量化的标量代码，使用 gcc 来执行 clang 的方式，反之亦然。

如果您使用 clang，则-fno-unroll-loops进行编译，以矢量化但不展开，以便 asm 不那么复杂。（gcc 首先默认不展开）。

但请注意，最佳自动矢量化选择取决于您要调整的目标 uarch。clang 或gcc -O3 -march=znver1(Zen) 将生成与-march=skylake. 尽管这通常只是 128 位向量与 256 位向量的问题，但实际上并不是不同的策略，除非可用的不同指令集允许新的东西。例如，SSE4.1 打包了 32 位整数乘法（不加宽 32x32 => 64），并填充了许多元素大小和符号缺失的部分。

如果您想在未来的 CPU 微架构、扩展以及编译器方面做到面向未来，那么通过手动方式冻结矢量化并不一定是理想的选择。