c++ - 使用 C 样式指针但不使用迭代器对 vector 进行向量化循环

Question

我写了一小段代码，用于累积 vector 的值，它比 std::accumulate 更快，因为它允许函数被向量化。该功能的主要前提是 vector 在累加后不再使用。代码如下:

template <typename floatType>
template <typename Iterator>
double Numeric_class<floatType>::AmDestructiveAccumulate(Iterator A, size_t length)
{
    if (length == 1)
    {
        return A[0];
    }

    Iterator temp_;
    while (length > 1)
    {
        if (length & 1) // odd
        {
            A[0] += A[length - 1]; // We add the last value which would otherwise be lost.
            length >>= 1;
            temp_ = A+length;
            for (int i = 0; i < length; i++)
            {
                A[i] += temp_[i];
            }
        }
        else // even
        {
            length >>= 1;
            temp_ = A+length;
            for (int i = 0; i < length; i++)
            {
                A[i] += temp_[i];
            }
        }
    }
    return A[0];
}

该函数基本上将 vector 分成两半，并取两半的成对总和。在此之后，它将求和的前半部分分成两个同样长的范围，然后再次成对求和，依此类推。

我在 std::vector<double> data 中使用了这个函数.如果我用 A 作为 data.data() 调用它。矢量化的故事如预期的那样发生，我的执行速度也得到了显着提高。如果我使用 data.begin()，则不会进行矢量化。我使用完全优化的 VC2015 编译了代码。是否有理由说明为什么对代码的迭代器版本进行矢量化是非法的，或者 VC 只是不这样做，尽管它是合法的。

Answer 1

核心问题将是 A[i] += temp_[i];。请注意，A 和 temp 互为别名，但是您在运行时选择的 [i] 意味着这只是理论上的。现在，[i] 到底是什么意思？如果 A 是一个指针，那只是 *(A+i) 的简写，但是当 A 是一个迭代器时，它就是一个函数调用。

高效的矢量化要求编译器发现对 A[i] 的写入不会影响后续从 temp[i] 的读取，这是一个重要的观察.没有循环携带的依赖性，但优化器必须能够证明这一点。