Visual Studio 2017 循环自动矢量化问题

Posted 2023-02-16

【中文标题】Visual Studio 2017 循环自动矢量化问题

【英文标题】：Visual Studio 2017 loop auto-vectorization issue

【发布时间】：2018-10-29 09:57:57

【问题描述】：

我正在尝试使用 Visual C++ 2017 自动矢量化器将以下循环矢量化 (/arch:AVX2)：

void fun(char* data, char* threshold, char* output, int64_t len)

    // Assumes output filled with 0

    for (int64_t c = 0, mm = len; c < mm; ++c)
    
        output[c] = (data[c] < threshold[c])
                            ? (threshold[c] - data[c]) 
                            : output[c];
    

此代码用于比较2个数组（数据和阈值），如果数据

此循环不会自动矢量化：

info C5002：由于原因“1100”，循环未矢量化

含义：循环包含控制流，例如“if”或“?”。

好的，我明白了，我需要重写我的循环，以便删除控制流或为编译器简化它。但是：

GCC 对它进行矢量化没有问题

如果我以这种方式更改代码，Visual Studio 接受对其进行矢量化：

代码：

for (int64_t c = 0, mm = len; c < mm; ++c)

    output[c] = (data[c] < threshold[c])
                        ? (char)(threshold[c] - data[c]) 
                        : output[c];

为什么这个 (char) cast 会改变 Visual Studio 自动矢量化器的任何内容？这是自动矢量化器的错误还是我遗漏了什么？

此外，如果我将输出数组的类型从 char 更改为 int，我无法再让 Visual Studio 对我的循环进行矢量化，而 GCC 可以：

void fun(char* data, char* threshold, int* output, int64_t len)

    // Assumes output filled with 0
    for (int64_t c = 0, mm = len; c < mm; ++c)
    
        output[c] = (data[c] < threshold[c])
                            ? (int)(threshold[c] - data[c]) 
                            : output[c];
    

与 GCC 相比是否缺少 Visual Studio 2017 自动矢量化器？还是我在尝试做一些我不应该做的事情？

【问题讨论】：

您是否检查了程序集以确保它真的是矢量化的？

是的，VS vectorizer 比 gcc 和 clang 的差很多，而且远远落后于 Intel。

@MatthieuBrucher 是的，我检查过，当我投射时它真的是矢量化的

【参考方案1】：

这只是一个错失的优化机会。 VS 矢量化器自 2012 年以来有了很大的改进，但与 gcc 或 clang 相比仍然相当缺乏。请记住，他们的编译器基于古老的代码库，例如直到最近，他们甚至都没有SSA 的代表。

【讨论】：

总是比较所有编译器，尤其是 icc，因为它提供了非常详细的矢量化报告：godbolt.org/g/eNfR2A

是的，我想我需要承认我无法使用 VisualStudio 对我的代码进行矢量化（我给出的示例是我需要矢量化的真实代码的一个更简单的版本）。无论如何，感谢@Trass3r 为我提供了这个我不知道的惊人网站。以后会省很多时间！

问题在于这些优化依赖于识别代码模式。微小的变化可以产生很大的不同：bugs.llvm.org/show_bug.cgi?id=39597。 Godbolt确实是传奇！