Question

请考虑以下代码：

void foo(float* __restrict__ a)
{
    int i; float val;
    for (i = 0; i < 100; i++) {
        val = 2 * i;
        a[i] = val;
    }
}

void bar(float* __restrict__ a)
{
    int i; float val = 0.0;
    for (i = 0; i < 100; i++) {
        a[i] = val;
        val += 2.0;
    }
}

它们基于Agner Fog Optimizing software in C++中的例7.26a和7.26b，应该做同样的事情; bar更加“高效”，因为我们在每次迭代时都不进行整数到浮点转换，而是更便宜的浮点数（在x86_64上）。

Here是这两个函数的clang和gcc结果（没有矢量化和展开）。

问题：在我看来，优化用循环索引替换乘法并加上常数值 - 当这是有益的 - 应该由编译器执行，即使（或者特别是如果）有一个涉及的类型转换。为什么这两个功能都没有发生？

请注意，如果我们使用int而不是float：

void foo(int* __restrict__ a)
{
    int i; int val = 0;
    for (i = 0; i < 100; i++) {
        val = 2 * i;
        a[i] = val;
    }
}

void bar(int* __restrict__ a)
{
    int i; int val = 0;
    for (i = 0; i < 100; i++) {
        a[i] = val;
        val += 2;
    }
}

clang和gcc都执行预期的优化，尽管不完全相同（参见this question）。

Answer 1

您要为浮点数启用induction variable optimization。这种优化在浮点域中通常不安全，因为它会更改程序语义。在您的示例中，因为初始值（0.0）和步长（2.0）都可以用IEEE格式精确表示，所以它会起作用，但这在实践中很少见。

可以在-ffast-math下启用它，但是似乎在GCC中这并不重要，因为它很早就拒绝了非积分归纳变量（请参见tree-scalar-evolution.c）。

如果您认为这是一个重要用例，则可以考虑在GCC Bugzilla处提交请求。

为什么clang和gcc不能优化这种int-to-float转换？

1 个答案: