令我惊讶的是，使用最新的编译器对向量进行迭代显示的结果相同的代码截然不同。 这是代码：
void fun1(vector <uint8_t> &a,unsigned num) {
for (auto &&value : a) {
value += num;
}
}
void fun2(vector <uint8_t> &a,unsigned num){
for (uint32_t x = 0, p = a.size(); x < p; x++){
a[x] += num;
}
}
void fun4(vector <uint8_t> &a,unsigned num){
for (uint32_t x = 0; x < a.size(); x++){
a[x] += num;
}
}
void fun3(vector <uint8_t> &a,unsigned num) {
for (auto it = a.begin(); it!=a.end(); ++it) {
*it += num;
}
}
void fun5(vector <uint8_t> &a,unsigned num) {
std::for_each(a.begin(), a.end(), [num](auto &&val) {
val += num;
});
}
您可以在godbolt上运行它。
生成的程序集非常不同（fun1 && fun5甚至有SIMD提议）。因为a.size（）可能会更改，所以我得到了fun4。但是其他人呢？不同的编译器近似得出相同的结果。
编译器应该能够生成相同的代码，因为这里的意图实际上是基本的（并且相同）。
我真的很喜欢fun2版本。有什么改善的方法吗？
当向编译器提供足够的信息时，这将成为一个问题。因此，它表明，当只能访问部分信息时，当前版本（gcc 9.x）的编译器针对这些循环进行了不同的调整。
代码仍然不一样，但是他们现在都建议向量化。我猜我们将不得不接受它。 也许将来的版本会对此进行改进。
答案 0 :(得分：1)
以下是fun4的两个版本：
void fun4_a(vector <uint8_t> &a, uint8_t num) {
size_t n = a.size();
f1: if (n <= 0) goto f2;
a[--n] += num;
goto f1;
f2: return;
}
void fun4_b(vector <uint8_t> &a, uint8_t num) {
size_t n = a.size();
while (n > 0) a[--n] += num;
}
您可以在godbolt上运行它。
x86_64 gcc 9.1编译器为fun4_a和fun4_b生成了相同的程序集，但仍展开了一个“添加”循环：
fun4_a(std::vector<unsigned char, std::allocator<unsigned char> >&, unsigned char):
mov rdx, QWORD PTR [rdi]
mov rax, QWORD PTR [rdi+8]
mov ecx, esi
sub rax, rdx
je .L1
sub rax, 1
add BYTE PTR [rdx+rax], sil
test rax, rax
je .L1
.L3:
mov rdx, QWORD PTR [rdi]
sub rax, 1
add rdx, rax
add BYTE PTR [rdx], cl
test rax, rax
jne .L3
.L1:
虽然编译器x86-64 icc 19.0.1决定对fun4_b进行更多优化：
fun4_a(std::vector<unsigned char, std::allocator<unsigned char> >&, unsigned char):
mov rcx, QWORD PTR [8+rdi] #806.26
mov rdx, rcx #806.26
mov rax, QWORD PTR [rdi] #806.52
sub rdx, rax #806.26
je ..B1.6 # Prob 18% #10.14
xor eax, eax #10.5
..B1.3: # Preds ..B1.4 ..B1.2
inc rax #10.5
mov r8, rcx #9.11
lea r9, QWORD PTR [rax+rax] #9.11
sub r8, r9 #9.11
neg r9 #9.11
add r9, rdx #9.11
mov rdi, r9 #9.11
add BYTE PTR [1+r8], sil #11.3
inc rdi #9.11
je ..B1.6 # Prob 18% #10.14
add BYTE PTR [r8], sil #11.3
test r9, r9 #10.14
jne ..B1.3 # Prob 82% #10.14
..B1.6: # Preds ..B1.3 ..B1.4 ..B1.1
ret #13.5
fun4_b(std::vector<unsigned char, std::allocator<unsigned char> >&, unsigned char):
mov r8d, esi #16.47
mov rsi, QWORD PTR [rdi] #806.52
mov rcx, QWORD PTR [8+rdi] #806.26
sub rcx, rsi #806.26
je ..B2.17 # Prob 50% #18.16
cmp rcx, 16 #18.5
jb ..B2.18 # Prob 10% #18.5
mov rdx, rsi #18.5
and rdx, 15 #18.5
je ..B2.9 # Prob 50% #18.5
mov rax, rdx #18.5
neg rax #18.5
lea rdx, QWORD PTR [16+rax] #18.5
add rax, 32 #18.5
cmp rcx, rax #18.5
jb ..B2.18 # Prob 10% #18.5
mov rax, rcx #18.5
xor r10d, r10d #18.5
sub rax, rdx #18.5
mov r9, rsi #18.5
and rax, 15 #18.5
neg rax #18.5
add rax, rcx #18.5
mov edi, r8d #18.20
..B2.7: # Preds ..B2.7 ..B2.6
inc r10 #18.5
add BYTE PTR [r9], dil #18.20
inc r9 #18.5
cmp r10, rdx #18.5
jb ..B2.7 # Prob 82% #18.5
jmp ..B2.10 # Prob 100% #18.5
..B2.9: # Preds ..B2.3
mov rax, rcx #18.5
and rax, 15 #18.5
neg rax #18.5
add rax, rcx #18.5
..B2.10: # Preds ..B2.7 ..B2.9
movzx edi, r8b #18.29
movd xmm0, edi #18.29
punpcklbw xmm0, xmm0 #18.29
punpcklwd xmm0, xmm0 #18.29
punpckldq xmm0, xmm0 #18.29
punpcklqdq xmm0, xmm0 #18.29
..B2.11: # Preds ..B2.11 ..B2.10
movdqu xmm1, XMMWORD PTR [rsi+rdx] #18.20
paddb xmm1, xmm0 #18.20
movdqu XMMWORD PTR [rdx+rsi], xmm1 #18.20
add rdx, 16 #18.5
cmp rdx, rax #18.5
jb ..B2.11 # Prob 82% #18.5
..B2.13: # Preds ..B2.11 ..B2.18
add rsi, rax #18.5
cmp rax, rcx #18.5
jae ..B2.17 # Prob 9% #18.5
..B2.15: # Preds ..B2.13 ..B2.15
inc rax #18.5
add BYTE PTR [rsi], r8b #18.20
inc rsi #18.5
cmp rax, rcx #18.5
jb ..B2.15 # Prob 82% #18.5
..B2.17: # Preds ..B2.15 ..B2.1 ..B2.13
ret #19.1
..B2.18: # Preds ..B2.2 ..B2.4
xor eax, eax #18.5
jmp ..B2.13 # Prob 100% #18.5