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我正在对科学应用进行一些数值优化.我注意到的一件事是GCC会pow(a,2)通过编译来优化调用a*a,但调用pow(a,6)没有优化,实际上会调用库函数pow,这会大大降低性能.(相比之下,英特尔C++编译器,可执行文件icc,将消除库调用pow(a,6).)

我很好奇的是,当我更换pow(a,6)与a*a*a*a*a*a使用GCC 4.5.1和选项" -O3 -lm -funroll-loops -msse4",它采用5分mulsd的说明:

movapd  %xmm14, %xmm13
mulsd   %xmm14, %xmm13
mulsd   %xmm14, %xmm13
mulsd   %xmm14, %xmm13
mulsd   %xmm14, %xmm13
mulsd   %xmm14, %xmm13

如果我写(a*a*a)*(a*a*a),它会产生

movapd  %xmm14, %xmm13
mulsd   %xmm14, %xmm13
mulsd   %xmm14, %xmm13
mulsd   %xmm13, %xmm13

这将乘法指令的数量减少到3. icc具有类似的行为.

为什么编译器不能识别这种优化技巧？

我理解gcc的--ffast-math标志可以大大提高浮动操作的速度,并超出IEEE标准,但我似乎无法找到有关它正在发生的事情的信息.任何人都可以解释一些细节,并可能给出一个明确的例子,说明如果标志开启或关闭会有什么变化？

我确实尝试过挖掘SO以寻找类似的问题,但却找不到任何解释ffast-math工作原理的东西.

海合会,手动解释什么-O3,-Os等转化为在特定的优化参数方面(-funswitch-loops,-fcompare-elim,等)

我正在为clang寻找相同的信息.

我看过网上,man clang其中只提供一般信息(-O2优化更多-O1,-Os优化速度,...),并在此处查看Stack Overflow并发现了这一点,但我没有在引用的源文件中找到任何相关内容.

编辑:我找到了答案,但我仍然感兴趣,如果有人有链接到用户手册记录所有优化传递和选择的传球.目前我刚刚找到了这个通行证列表,但在优化级别上没有任何内容.-Ox

看着SSE运营商

CMPORDPS - ordered compare packed singles
CMPUNORDPS - unordered compare packed singles

有序和无序是什么意思？我在x86指令集中寻找等效指令,它似乎只有无序(FUCOM).

考虑这个简单的代码:

#include <complex.h>
complex float f(complex float x) {
  return x*x;
}

如果-O3 -march=core-avx2 -fp-model strict使用英特尔编译器进行编译,则可以获得:

f:
        vmovsldup xmm1, xmm0                                    #3.12
        vmovshdup xmm2, xmm0                                    #3.12
        vshufps   xmm3, xmm0, xmm0, 177                         #3.12
        vmulps    xmm4, xmm1, xmm0                              #3.12
        vmulps    xmm5, xmm2, xmm3                              #3.12
        vaddsubps xmm0, xmm4, xmm5                              #3.12
        ret 

这比从两者中获得的代码简单得多gcc,clang而且比在线复制数字的代码简单得多.例如,它没有明确地用于处理复杂的NaN或无穷大.

这个组件是否符合C99复数乘法的规范？

-freciprocal-math 在GCC中更改以下代码

double a = b / c;

至

 double tmp = 1/c;
 double a = b * tmp;

在GCC手册中,据说这种优化是不安全的,并且不符合IEEE标准.但我想不出一个例子.你能举个例子吗？