c++ - 访问未初始化的值会导致性能下降吗？

Question

我正在优化矩阵数值热点。

目前，我正在做阻塞和 loop unrolling以提高性能。但是，我故意避免剥离边界。相反，我让阻塞步骤溢出，当然，算法然后会触及未初始化的值。

但是，矩阵已预先分配好以应对溢出，因此我实际上并没有非法访问内存位置。

我不去皮有几个原因:

• 懒惰
• 由于边界剥落情况的局部性非常差，性能受到影响。
• 避免复杂的边框剥离代码。

但是，我想知道这些接触未初始化值的溢出访问是否真的会导致性能下降？

我可以预料地知道未初始化的访问发生在哪里，并且它们也通过 valgrind 报告。我还使用 Intel 的 VTune 对代码进行了分析，没有发现任何迹象表明性能会因此下降。

Answer 1

只是为了避免迂腐的东西:

根据标准，如果使用未初始化的数据，可能会发生不好的事情。 (该标准允许使用可能触发异常的“陷阱”值。)但出于所有实际目的，这可能不适用于此处。

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如果您正在处理整数，访问和操作未初始化的数据将不会影响性能。 (除除法外，所有操作通常都是固定延迟)

对于 float ，有两个问题:

1. Signalling NaNs
2. Denormalized Values

根据环境，发出 NaN 信号可能会触发硬件异常。所以这实际上是一个正确性问题，而不仅仅是性能问题。

非正规 float 与此有任何关系，这可能违反直觉。然而，未初始化的数据很可能被反规范化。

And you really don't want to be messing with denormalized floating-point.

因此，如果您运气不佳，未初始化的值甚至有一个非规范化值，您可能会在每次循环迭代结束时遭受 100+ 次循环惩罚。现在取决于循环有多大，这可能重要也可能不重要。

也就是说，为什么未初始化的数据容易被反规范化？如果浮点值的前几位为零，则它被反规范化。就这么简单。如果数据曾经是整数或 64 位指针...当重新解释为浮点值时，它将被非规范化。

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建议:

• 零初始化数据。如果成本太高，至少对端点进行零初始化。
• 通过放入清理代码避免访问未初始化的数据。类似于 Duff's Device可能是合适的。虽然我通常更喜欢一组二进制减少 if 语句。