是否可以启用链接时优化，同时仅禁用某些功能的严格别名？

Question

我的程序符合严格的别名规则，除了一个地方：一个包含散列函数的编译单元，如MurmurHash3，SpookyHash等。在x86和x86_64上，这些散列函数接受const char *，投射它们到uint32，并以4个字节的块处理数据。与逐字节处理数据相比，这使得它们更快，但我相信这打破了严格的别名规则。现在，我用-fno-strict-aliasing编译这个编译单元，而我用-fstrict-aliasing编译程序的其余部分。

但我想知道如果启用链接时优化会发生什么。据我所知，GCC和Clang通过将程序源存储到.o文件中来实现链接时优化排序，以便在链接阶段编译器知道整个程序的源代码。那么仍然可以仅为散列函数禁用严格别名吗？或者我现在必须为整个程序禁用严格别名？或者我是否完全误解了事情，而且MurmurHash3 / SpookyHash实际上是严格的别名合规？

Answer 1

有三件事需要考虑：

• 性能
• 可移植性
• 标准合规性

如果您避免复制数据并保证对齐访问，您将获得最佳性能。

未对齐的访问和别名是可移植性问题。如果您决定复制数据，这将同时处理两者。否则，您必须调整算法以处理错误对齐的输入数据，并保证通过不兼容类型的指针不存在竞争访问：

如果您只通过单一指针类型访问数据，违反有效的输入规则将使您的程序不符合要求，但在实践中可能不会成为问题，即使您没有通过-fno-strict-aliasing - 这是单元测试非常方便的地方。

对于SpookyHash，我实际上有my own C99 version（它还修复了参考实现的V2中的一个一个）。如果您违反有效类型并且您的体系结构支持未对齐访问（或所有输入数据已对齐），您可以传递-DSPOOKY_NOCOPY编译器标志。在我的x86-64机器上，性能增益大约为10-20％，具体取决于输入大小。

Answer 2

  

现在，我用-fno-strict-aliasing编译这个编译单元，而我用-fstrict-aliasing编译程序的其余部分。

您可以使用链接时优化来执行相同的操作。只是不要使用链接时优化来编译特定的目标代码。

clang示例（与gcc相同）：

 clang -flto -O3 -c a.c
 clang -O3 -fno-strict-aliasing b.c     # no -flto and with -fno-strict-aliasing
 clang -flto -O3 -c main.c
 clang a.o b.o main.o -o main

Answer 3

应该可以（至少你可以尝试），因为最近的GCC提供了function specific option pragmas。您可以尝试添加类似

的内容

 #pragma GCC optimize ("-fstrict-aliasing")

在别名函数之前

，然后输入

 #pragma GCC reset_options

在他们之后。

也许你需要用

包装它们

#if __GNUC__ >= 4

当然还有一些#endif

或者，使用构建器技巧（例如autoconf，cmake或复杂的GNU make 4.0规则等）将您自己的HAVE_GENUINE_GCC定义为1仅用于真正的GCC编译器，以及您自己的HAVE_GENUINE_CLANG为1，用于真正的Clang/LLVM编译器等等。或者可能检测到某些示例代码上理解了上述编译指示，然后定义{ {1}}为1。

BTW，至少在GCC上，HAVE_WORKING_PRAGMA_GCC_OPTIMIZE 不在目标文件中存储程序源的表示，但只是某些GCC内部表示的消化形式（如Gimple等） ...）编译源代码时获得。这是完全不同的！

PS。我没试过，所以也许并不那么简单。