g ++处理复制std :: complex

Question

作为自我教育项目的一部分，我研究了g ++如何处理std::complex - 类型，并对这个简单的函数感到困惑：

#include <complex>  
std::complex<double> c;

void get(std::complex<double> &res){
    res=c;
}

使用g++-6.3 -O3（或-Os）为Linux64编译，我得到了以下结果：

    movsd   c(%rip), %xmm0
    movsd   %xmm0, (%rdi)
    movsd   c+8(%rip), %xmm0
    movsd   %xmm0, 8(%rdi)
    ret

因此它将实部和虚部单独移动为64位浮点数。但是，我希望程序集使用两个movups而不是四个movsd，即将实部和虚部同时移动为128位包：

    movups  c(%rip), %xmm0
    movups  %xmm0, (%rdi)
    ret

这不仅是我的机器（Intel Broadwell）的两倍，而是movsd - 版本，但只需要16个字节，而movsd - 版本需要36个字节。

g ++使用movsd创建程序集的原因是什么？

1. 还有一个额外的编译器标志来触发movups的使用，我应该在-O3旁边使用？
2. 使用movups我不知道？
的缺点
3. g ++在这里没有产生最佳装配？
4. 别的什么？

更多上下文：我尝试比较两种可能的函数签名：

std::complex<double> get(){
    return c;
}

和

void get(std::complex<double> &res){
    res=c;
}

由于SystemV ABI，第一个版本必须将实部和虚部放入不同的寄存器（xmm0和xmm1）。但是对于第二个版本，人们可以尝试利用SSE操作的一些优点，这些优势可以在128位上运行，但是它不适用于我的g ++版本。

编辑：正如肯尼特的回答所暗示的那样，g ++似乎产生了非最佳装配。它总是使用4个movsd将std :: complex从一个内存位置复制到另一个内存位置，例如在

中

void get(std::complex<double> *res){
    res[1]=res[0];
}

现在有一个bug-report提交给gcc-bugzilla ..

Answer 1

3。 g ++不会在这里产生最佳装配。

clang和icc都只使用一个SSE寄存器。您可以在https://godbolt.org/g/55lPv0中查看已编译的代码。

get(std::complex<double>&):
        movups    c(%rip), %xmm0
        movups    %xmm0, (%rdi)  
        ret