c++ - 为什么大小为 2 的幂的数组速度较慢？为什么我会获得 -rdynamic 性能？

Question

我在 for 循环中有一个简单的数组操作，它针对不同大小(从 16 到非常大)的数组完成，其中包含 double 。我做了几次:

for(int i = 1; i < n-1; i++){
    target[i] = (source[i-1]+source[i]+source[i+1])*0.5;
}

我用“-O3 -march=native”编译了它并测量了速度。然后，出于与此处无关的原因，我尝试添加“-rdynamic”以显着加快速度，正如您在图中看到的那样。图例中的“cmake”指的是“-rdynamic”的添加。这仅适用于 i7-4790 CPU。我根本无法在 AMD Phenom II X6 1045T 上重现它。

我当然不明白为什么 -rdynamic 会产生那么大的加速。 (GLOPS = #updates of the array cells per second in billions)。为什么我会获得加速？为什么不在 AMD CPU 上？

请注意，这些测量值是两种情况下各十次测量值的平均值。

另一个有趣的观察是，至少在开始时，当数组适合 L1 缓存时，我有这些性能下降。有趣的是，当我的数组大小是 2 的幂时，就会发生这种情况。我猜这与 L2 缓存有关，但我完全不知道是什么以及为什么。也许有些缓存冲突或对齐？

编辑:我现在已经正确地绘制了: g++ -O3 -march=本地程序.cpp -rdynamic标记为“cmake”的曲线与添加“-rdynamic”相同。

编辑 2:完全从问题中删除了 cmake 叙述。[Peter]

Answer 1

我不知道为什么 rdynamic 会导致加速。但是关于你的第二个问题，请查看 Agner Fog 的指南“在 C++ 中优化软件”http://www.agner.org/optimize/optimizing_cpp.pdf .看看第 9.2 节，他谈到了临界步幅。可能适用于这种情况。