为什么这个循环没有向量化？答案

【问题标题】：Why isn't this loop vectorized?为什么这个循环没有向量化？
【发布时间】：2011-11-22 10:18:56
【问题描述】：

当我分析我正在处理的代码时，一个特别的热点是以下循环：

for(int loc = start; loc<end; ++loc)
    y[loc]+=a[offset+loc]*x[loc+d];

其中数组 y、a 和 x 没有重叠。在我看来，这样的循环应该很容易矢量化，但是当我使用带有选项“-O3 -ftree-vectorize -ftree-vectorizer-verbose=1”的 g++ 进行编译时，我没有得到任何迹象表明这个特定的循环是矢量化的.但是，在上面的代码之前发生了一个循环：

for(int i=0; i<m; ++i)
    y[i]=0;

确实会根据输出进行矢量化。关于为什么第一个循环没有矢量化的任何想法，或者我如何能够解决这个问题？（我对矢量化概念的了解并不多，所以我可能遗漏了一些非常明显的东西）

根据 Oli 的建议，提高详细程度会产生以下注释（虽然我通常擅长阅读编译器警告/错误/输出，但我不知道这意味着什么）：

./include/mv_ops.h:89: note: dependence distance  = 0.
./include/mv_ops.h:89: note: accesses have the same alignment.
./include/mv_ops.h:89: note: dependence distance modulo vf == 0 between *D.50620_89 and *D.50620_89
./include/mv_ops.h:89: note: not vectorized: can't determine dependence between *D.50623_98 and *D.50620_89

【问题讨论】：

为什么不使用指向a[offset] 和x[d] 的指针呢？
感谢 K-ballo 的建议。只是按照你的建议做了，这使事情更具可读性（尽管它对我的矢量化没有影响）。
@K-ballo：我怀疑它会有所作为。
这些x、y 和a 在该函数中声明为数组还是指针？
@Oli Charlesworth：这只是个人喜好问题。这就是为什么它是评论而不是答案。

标签： c++ optimization simd vectorization

【解决方案1】：

一种可能性是编译器不能保证没有别名。换句话说，编译器如何确保y、a 和x 不会以某种方式重叠？

如果你提高详细程度，你可能会得到一些额外的信息。

【讨论】：

嗨 Oli- 有没有办法告诉编译器没有重叠？另外，我从编译器添加了一些更详细的输出 - 我怀疑它很有帮助，（并且似乎表明你怀疑什么？）但我不太确定它的含义。
@MarkD：您可以尝试在指针上使用restrict 或__restrict。

【解决方案2】：

您需要告诉编译器x、y 和a 不重叠。在 C/C++ 术语中，这意味着通过使用 restrict (or __restrict) 声明这些指针来告诉编译器这些指针没有别名。 gcc 在假设没有别名的情况下会非常积极地进行优化，所以要小心。

【讨论】：

感谢 MSN- 成功了。现在是时候阅读该链接并了解我做了什么。