c - 是否可以使 GCC 自动矢量化器输出内在函数而不是汇编？

Question

作为常规优化的一部分，我在每次编译时仅使用自动 vector 器将用户编写的循环代码转换为 SIMD 指令时看到的“问题”是，如果您更改编译器，则无法确定它是否也自动-同样很好地矢量化你的代码。

因此，如果您只想针对单个处理器，我想让编译器为我生成高级 C 代码，用于特定函数，它使用 x86 内部包装函数，这些函数可以与不同的编译器供应商一起工作。

是否有一个反编译器，或者甚至是 GCC 的编译器选项可以给我这段代码？

Answer 1

据我所知，英特尔的内在函数指南可通过 asm 助记符搜索。 https://software.intel.com/sites/landingpage/IntrinsicsGuide/ .过滤掉 AVX512 通常有助于使其更容易通过(因为有无数的 _mask/_maskz 用于 AVX512 内在函数的所有 3 种尺寸)。

asm 手册条目还列出了每条指令的助记符。 https://www.felixcloutier.com/x86/index.html

-fverbose-asm 有时可以帮助通过 asm 跟踪变量，但通常在 auto-vec 之后，所有内容都会有类似 tmp1234 的名称。不过，如果您在查看哪个指针正在加载/存储在何处时遇到问题，它可以提供帮助。

您还可以让编译器吐出它们的内部表示，例如 LLVM-IR 或 GIMPLE 或 RTL，但您不能只在 x86 手册中查找它们。我已经知道 x86 asm，所以我通常可以很容易地看到编译器在做什么，并手动将其转换为内部函数。当 clang 发现 gcc 遗漏的一些聪明的东西时，我实际上已经这样做了，即使源已经在使用内在函数。或者对于不自动矢量化的标量代码使用纯 C，以手持 gcc 以 clang 的方式执行它，反之亦然。

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如果您使用 clang，请使用 -fno-unroll-loops 进行编译，以矢量化但不展开，因此 asm 不那么复杂。 (首先默认情况下 gcc 不会展开)。

但请注意，最佳的自动矢量化选择取决于您要调整的目标 uarch。 clang 或 gcc -O3 -march=znver1 (Zen) 将生成与 -march=skylake 不同的代码。虽然这通常只是 128 位与 256 位 vector 的问题，但实际上并不是不同的策略，除非可用的不同指令集允许一些新的东西。例如SSE4.1 打包了 32 位整数乘法(不加宽 32x32 => 64)并填补了很多缺失的元素大小和符号。

如果您想在未来的 CPU 微体系结构和扩展以及编译器方面保持前瞻性，则通过手动方式卡住矢量化不一定是理想的。。 p>