c++ - 矢量化:何时值得手动展开循环？

Question

我想对有一个大致的了解当我可以期望编译器对循环进行矢量化时 当 展开循环对我来说是值得的帮助它决定使用矢量化。

我明白细节很重要(什么编译器，什么编译选项，什么架构，我如何在循环中编写代码等)，但我想知道现代编译器是否有一些通用指南。

我将更具体地给出一个简单循环的例子(代码不应该计算任何有用的东西):

    double *A,*B; // two arrays
    int delay = something
    [...]


    double numer = 0, denomB = 0, denomA = 0;
    for (int idxA = 0; idxA < Asize; idxA++)
    {
        int idxB = idxA + (Bsize-Asize)/2 + delay;
        numer  += A[idxA] * B[idxB];
        denomA += A[idxA] * A[idxA];
        denomB += B[idxB] * B[idxB];
    }

我可以期望编译器对循环进行矢量化，还是重写如下代码会很有用？

    for ( int idxA = 0; idxA < Asize; idxA+=4 )
    {
        int idxB = idxA + (Bsize-Asize)/2 + delay;
        numer  += A[idxA] * B[idxB];
        denomA += A[idxA] * A[idxA];
        denomB += B[idxB] * B[idxB];

        numer  += A[idxA+1] * B[idxB+1];
        denomA += A[idxA+1] * A[idxA+1];
        denomB += B[idxB+1] * B[idxB+1];

        numer  += A[idxA+2] * B[idxB+2];
        denomA += A[idxA+2] * A[idxA+2];
        denomB += B[idxB+2] * B[idxB+2];

        numer  += A[idxA+3] * B[idxB+3];
        denomA += A[idxA+3] * A[idxA+3];
        denomB += B[idxB+3] * B[idxB+3];
    }

Answer 1

简短的回答，正如其他人所说:如果您不指定编译器或目标体系结构，则没有通用指南。

需要注意的是，现在让编译器优化代码通常会更好，因为它“更了解”架构的可能性。在某些情况下，展开循环不会更快。

如果有人看到这个并需要它，有 -funroll-loops GCC 中的标志。