如何克服icc中的“存在向量依赖”

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何克服icc中的“存在向量依赖”

【英文标题】：How to overcome "existence of vector dependence" in icc

【发布时间】：2013-07-26 05:12:42

【问题描述】：

我想在 C 中矢量化以下循环：

for(k = 0; k < SysData->numOfClaGen; k++)
            A[k] = B[k] * cos(x1[2 * k] - x1[ind0 + k]);

其中，变量之间没有别名，ind0 是一个常量。没有其他指针（A 或 B）指向 ind0，因此，ind0 在整个循环中保持不变。

当我用 icc 编译代码时，它说这个循环不能被矢量化，因为可能存在矢量依赖性。这是消息：

loop was not vectorized: existence of vector dependence.

我缩小了问题范围，发现用常数替换 ind0 可以解决问题。所以，我假设 icc 认为A 可能指向ind0，因此ind0 可能会改变。

我想知道如何帮助编译器知道向量化这样的循环是安全的。

提前感谢您的帮助。

【参考方案1】：

在 for 循环前面添加#pragma ivdep，它指示编译器忽略假定的向量依赖关系。

#pragma ivdep
for(k = 0; k < SysData->numOfClaGen; k++)
            A[k] = B[k] * cos(x1[2 * k] - x1[ind0 + k]);

有关 ivdep 的更多信息，请参阅icc doc

【参考方案2】：

对指针使用restrict 修饰符向编译器断言没有别名。这个关键字是在 C99 中引入的。 C++ 不支持它，但许多 C++ 编译器支持 __restrict 作为等效的专有扩展。对于英特尔编译器，必须通过添加命令行标志-restrict (Linux) 或/Qrestrict (Windows) 来启用restrict。在您的代码的以下版本中，当使用英特尔编译器版本 13.1.3.198 时，循环会根据需要进行矢量化：

#include <math.h>

struct bar 
    int numOfClaGen;
;

void foo (double * restrict A, 
          const double * restrict B,
          const double * restrict x1,
          const struct bar * restrict SysData,
          const int ind0)

    int k;
    for (k = 0; k < SysData->numOfClaGen; k++) 
        A[k] = B[k] * cos(x1[2 * k] - x1[ind0 + k]);
    

如下调用编译器（在 64 位 Windows 系统上）

icl /c /Ox /QxHost /Qrestrict /Qvec-report2 vectorize.c

编译器报告

vectorize.c(14): (col. 5) remark: LOOP WAS VECTORIZED.

【参考方案3】：

icc 在一年前更改为将 -ansi-alias 设置为 linux 和 Mac 的默认值。对于 Windows，不能指望此默认设置，因为它与 Microsoft 的使用相冲突。此选项等效于 gcc -fstrict-aliasing，自 gcc 3.0 以来一直是默认选项。我认为对于这样一个有限的问题，设置此选项比设置 ivdep restrict 或 simd 要好得多。 尽管没有很好的文档记录，但 icc 将 __restrict 视为与 gcc 相同，并且不需要限制或 C99 选项来接受它。原则上，它应该只对正在修改的对象起作用（上例中的 A[]）。 奇怪的是，__restrict 对于 MSVC++ 的含义略有不同。它允许非向量优化，否则可能会被可能的依赖项阻止，但不能启用向量化（但它可能适用于当前情况）。