c - 如何优化 C for 循环？

Question

我的代码中的瓶颈部分存在性能问题。基本上这是一个简单的嵌套循环。

对该问题进行分析表明，该程序花费了大量时间来递增循环计数器 (++) 和测试终止 (i/j < 8)。

观察汇编输出，我发现两个计数器都没有获取寄存器并且访问它们需要很多周期。使用“register”关键字并不能说服编译器实际将它们放入寄存器中。有什么办法可以优化计数器的访问时间吗？

这是汇编输出。 C 源代码只是一个带有 i/j 计数器的简单嵌套循环。

  2738  0.2479  2459  0.1707   :    1e6c:   jne    1dd1 <process_hooks+0x121>
  1041  0.0942  1120  0.0778   :    1e72:   addl   $0x1,0xffffffd4(%ebp)
  2130  0.1928  2102  0.1459   :    1e76:   cmpl   $0x8,0xffffffd4(%ebp)
  2654  0.2403  2337  0.1622   :    1e7a:   jne    1da0 <process_hooks+0xf0>
  809   0.0732   814  0.0565   :    1e80:   jmp    1ce2 <process_hooks+0x32>

根据要求，这里还有 C 代码。编译器是 gcc 顺便说一句:

for (byte_index=0; byte_index < MASK_SIZE / NBBY; byte_index++)
{
    if (check_byte(mask,byte_index))
    {
        for (bit_index=0; bit_index < NBBY; bit_index++)
        {
            condition_index = byte_index*NBBY + bit_index;
            if (check_bit(condition_mask,condition_index))
            {
                .
                .
                .
            }
        }
    }
}

谢谢

Answer 1

它没有被放入寄存器有两个可能的原因:

变量需要保存在内存中

如果您获取变量的地址或将其声明为易变的，则它不会保存在寄存器中。看起来您没有这样做，但它可能发生在 ... 部分。

gcc 在寄存器分配方面做得不好。

这很有可能。 gcc 似乎有一个糟糕的分配器(基于其开发人员的评论)。此外，寄存器分配变化无常且难以推理。您可能可以使用 register allocator optimizations 对其进行调整以获得一些好处。 .如果您愿意，可以将它们设置为 that function only .

gcc 4.4 有一个新的寄存器分配器，应该会更好，但也允许您选择分配算法。这将提供额外的调整。

您也可以尝试告诉 gcc 更加努力，使用 hot attribute .

最后，您还可以使用 gcc 的 --param 标志进行调整。它们公开了内部编译器设置，因此可能不应轻易着手。