c++ - 最好不要相信 gcc 默认内联程序？

Question

我正在做一些手工优化我的一些代码，但不知何故被 gcc 咬伤了。

原始代码在通过测试时大约需要 3.5 秒才能完成执行。

我很困惑为什么我的优化版本现在需要大约 4.3 秒才能完成测试？

我将 __attribute__((always_inline)) 应用于探查器中突出显示的局部静态函数之一，现在它自豪地在 2.9 秒内运行。不错。

我一直相信 gcc 可以在函数内联中做出决定，但显然它似乎并不那么完美。我不明白为什么 gcc 最终会做出一个非常错误的决定，是否要使用 -O3 -flto -fwhole-program 内联文件范围的静态函数。编译器真的只是在猜测内联函数的成本效益吗？

Answer 1

编辑:要回答实际问题，是的，编译器确实“猜测” - 或者作为技术术语，它使用“启发式” - 确定内联特定函数将导致的速度与空间的增益in. Heuristics被定义为“一种实用但理论上不完美的解决方案”。结束编辑。

在没有看到代码的情况下，很难说出编译器中发生了什么。您正在做正确的事情来分析您的代码，尝试您的手动优化并再次分析 - 如果更好，请保留它!

编译器时常出错的情况并不少见。人类有时更聪明——但我通常相信编译器会把它做好。可能是该函数被调用了很多次并且相当大，因此编译器决定“它超出了代码膨胀与速度增益的阈值”？或者它可能只是没有得到“内联有多好/多坏”的正确计算。

请记住，编译器是通用的，适用于一种情况的方法可能会使另一种情况变得更糟 - 因此编译器必须妥协并提出一些合理的启发式方法，这些启发式方法不会经常给出太糟糕的结果。

如果您可以运行配置文件引导的优化，它可能会帮助编译器做出正确的决定(因为它会知道有多少次迭代以及采用特定分支的频率)...

如果您可以与 GCC 编译器团队共享代码，将其报告为错误 - 他们可能会忽略/拒绝它“太特殊”或类似的东西，但这种特殊情况很可能是“被遗漏的”出来”。

我认为可以公平地说编译器“经常正确”，但这并不意味着它总是正确。我最近看了一些从 Clang 生成的代码，它有一大堆额外的指令来展开循环——但在最典型的情况下，循环将是一次迭代，而且永远不会超过 16 次。所以展开循环的额外指令对于 1 的情况，4 倍的循环完全浪费了，即使对于可能的最长循环也是相当无用的。自然循环“滚动”大约只有 3-4 条指令，因此即使循环大得多，节省的空间也很小——当然，如果是一百万次迭代，它的速度可能会提高三倍功能。