相关疑难解决方法(0)

我一直在使用https://github.com/google/benchmark和g++ 9.4.0来检查不同场景下数据访问的性能（用“ -O3”编译）。结果令我惊讶。

我的基线是访问std::array（“减少数据”）中的长数。我想添加一个额外的字节数据。一次我创建一个额外的容器（“拆分数据”），一次我在数组中存储一个结构（“组合数据”）。

这是代码：

#include <benchmark/benchmark.h>

#include <array>
#include <random>

constexpr int width  = 640;
constexpr int height = 480;

std::array<std::uint64_t, width * height> containerWithReducedData;

std::array<std::uint64_t, width * height> container1WithSplitData;
std::array<std::uint8_t, width * height>  container2WithSplitData;

struct CombinedData
{
    std::uint64_t first;
    std::uint8_t  second;
};

std::array<CombinedData, width * height> containerWithCombinedData;

void fillReducedData(const benchmark::State& state)
{
    // Variable is intentionally unused
    static_cast<void>(state);

    // Generate pseudo-random numbers (no seed, therefore always the same numbers)
    // NOLINTNEXTLINE
    auto engine …

考虑以下小功能：

void foo(int* iptr) {
    iptr[10] = 1;
    __asm__ volatile ("nop"::"r"(iptr):);
    iptr[10] = 2;
}

使用gcc，它将编译为：

foo:
        nop
        mov     DWORD PTR [rdi+40], 2
        ret

请特别注意，即在第一次写iptr，iptr[10] = 1根本不会发生：内联汇编nop是在函数的第一件事，只有最后写2（会出现ASM呼叫后）。显然，编译器决定只需要提供其iptr 自身值的最新版本，而不需要提供其指向的内存。

我可以告诉编译器，内存必须是最新的memory，就像这样：

void foo(int* iptr) {
    iptr[10] = 1;
    __asm__ volatile ("nop"::"r"(iptr):"memory");
    iptr[10] = 2;
}

结果为预期的代码：

foo:
        mov     DWORD PTR [rdi+40], 1
        nop
        mov     DWORD PTR [rdi+40], 2
        ret

但是，这太强了，因为它告诉编译器必须写入所有内存。例如，在以下功能中：

void foo2(int* iptr, long* …

我试图准确理解谷歌的DoNotOptimize()运作方式。

为了完整起见，以下是它的定义（对于 clang 和非常量数据）：

template <class Tp>
inline BENCHMARK_ALWAYS_INLINE void DoNotOptimize(Tp& value) {
  asm volatile("" : "+r,m"(value) : : "memory");
}

据我了解，我们可以在如下代码中使用它：

start_time = time();
bench_output = run_bench(bench_inputs);
result = time() - start_time;

为了确保基准保持在关键部分：

start_time = time();
DoNotOptimize(bench_inputs);
bench_output = run_bench(bench_inputs);
DoNotOptimise(bench_output);
result = time() - start_time;

具体来说，我不明白的是为什么这保证（是吗？）run_bench()不会移到上面start_time = time()。

（有人在这个评论中问过这个问题，但我不明白答案）。

据我了解，上面DoNotOptimze()做了几件事：

• 它强制value进入堆栈，因为它是通过 C++ 引用传递的。您不能有指向寄存器的指针，因此它必须位于内存中。
• 因为value现在位于堆栈上，因此随后破坏内存（如在 asm 约束中完成的那样）将迫使编译器假设value通过调用DoNotOptimize(value).
• （我不清楚+r,m …

操作系统：Linux（Debian 10）

CC：GCC 8.3

CPU：i7-5775C

在GCC中有一个unsigned __int128/ __int128，但是有什么办法在GCC中有一个uint256_t/ int256_t？

我读过一篇__m256i似乎来自英特尔的文章。我可以包含任何标头来获取它吗？

它像假设一样有用unsigned __int256吗？我的意思是，如果您可以为其分配/比较，比较，按位运算等。

它的等效符号是什么（如果有）？

编辑1：

我做到了：

#include <immintrin.h>
typedef __m256i uint256_t;

并编译。如果可以进行一些操作，请在此处进行更新。

编辑2：

发现问题：

uint256_t   m;
ptrdiff_t   l = 5;

m = ~((uint256_t)1 << l);

输出：

error: can’t convert a value of type ‘int’ to vector type ‘__vector(4) long long int’ which has different size
  m = ~((uint256_t)1 << l);