背景

在游戏引擎开发中,我们通常使用面向数据的设计来获得最佳的内存和计算性能.

我们以粒子系统为例.

在粒子系统中,我们有很多粒子,每个粒子可能有几个属性,如位置,速度等.

C++中的典型实现如下:

struct Particle {
    float positionX, positionY, positionZ;
    float velocityX, velocityY, velocityZ;
    float mass;
    // ...
};

struct ParticleSystem {
    vector<Particle> particles;
    // ...
};

该实现的一个问题是粒子属性彼此交错.此内存布局不是缓存友好的,可能不适合SIMD计算.

而是在面向数据的设计中,我们编写以下代码:

struct ParticleAttribute {
    size_t size;
    size_t alignment;
    const char* semantic;
};

struct ParticleSystem {
    ParticleSystem(
        size_t numParticles,
        const ParticleAttribute* attributes,
        size_t bufferSize) {
        for (size_t i = 0; i < numAttributes; ++i) {
            bufferSize += attributes[i].size * numParticles;
            // Also add paddings to satisfy the alignment requirements.
        }
        particleBuffer …

我知道我可以在EngineBuilder中设置mcpu和mattr来生成矢量化代码.但我发现clang前端必须涉及使用-mavx的AVX.否则生成的程序集仅使用xmm寄存器.

有没有办法让LLVM知道8个浮点数可以放在AVX寄存器中而不涉及前端？

我的测试代码只是向量添加:

float a[N], b[N];
float c[N];
// initialize a and b
for (int i = 0; i < N; ++i)
    c[i] = a[i] + b[i];