gcc 向量化相关选项

1. alias选项

strict aliasing是编译器优化中依赖的一个假设，即不同类型的指针，指向不同的内存区域。基于该假设，gcc编译器可以进行一些优化。gcc优化-O2默认开启该选项(-fstrict-aliasing)。

使用该选项，需要保证不同类型指针的内存区域不重叠，否则会导致未定义行为。例如:

int a = 10;
int* p1 = &a;
float* p2 = (float*)&a;

如果不能保证，则使用-fno-strict-aliasing选项。该选项导致性能下降，例如每次可能会从内存中读取数据，而不是寄存器。

要保证代码类型转换安全，使用编译选项:

add_compile_options(-Wstrict-aliasing) # -Werror -Wall

参考: Casting does not work as expected when optimization is turned on

2. vectorize选项

• -ftree-vectorize: 整个代码中，可能的向量化优化。
• -ftree-loop-vectorize: 循环中的向量化优化。
• -fopt-info-vec-missed: 显示没有向量化的循环。
• -fopt-info-vec-optimized: 显示已向量化的循环。

另外，在本地，想要充分优化，设置:

set(CMAKE_C_FLAGS_RELEASE "-O3 -march=native")
set(CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE "-O3 -march=native")

编写代码过程中，影响向量化的因素有:

• exception: 异常处理会影响向量化。尽可能使用noexcept或const。

3. 调试–看IR

add_compile_options(-fdump-tree-dse) #查看 dead store elimination 之后的 IR

4. vectorize 更多资料

入门资料:

• Intel – Vectorization codebook
• step by step – Crunching Numbers with AVX and AVX2

更多资料:

• Vectorization part1. Intro.
• Auto-vectorization in GCC
• Automatic Vectorization