GCC 警告的含义：忽略模板参数上的属性 (-Wignored-attributes)

Question

我使用__m256 作为模板类的参数（参见下面的代码）。在Ubuntu 16.10 (Yakkety Yak) 上使用 g++ 6.2 版进行编译时，它会警告我模板参数上的属性被忽略：

警告：忽略模板参数“__m256 {aka __vector(8) float}”上的属性 [-Wignored-attributes] typedef vec_array<__m256> vec256

__m256 类型似乎有一些与对齐有关的属性（也许还有一些其他属性？）。下面显示的这个原始容器类（并生成警告）的唯一目的是为这些特殊的 Intel 变量（__m256、__m128 等）处理堆上的内存对齐。

当我在整个程序中使用这个容器类时，它似乎工作正常。但是，我的问题是当 GCC 忽略这些属性时会产生什么影响（我已经阅读了 GCC 手册对这个问题的说明）。

1. 有没有消除这些警告的好方法？
2. 我需要担心这个吗？
3. 如果我忽略此警告，可能发生的最坏情况是什么？

作为参考，下面的代码会产生这个警告。

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// System includes:

#include <x86intrin.h>
#include <cstdint>

static const size_t AVX_alignment = 32;

template<typename VecT>
class vec_array
{
protected:
   VecT*  m_pdata;
   size_t m_num_vector_elements;

public:
   vec_array();
   vec_array(size_t num_vector_elements);

   virtual ~vec_array();

   void allocate(size_t num_vector_elements);
   void free();

};

template<typename VecT>
vec_array<VecT>::vec_array() : m_pdata(nullptr), m_num_vector_elements(0)
{}

template<typename VecT>
vec_array<VecT>::vec_array(size_t num_vector_elements) : m_pdata(nullptr),
m_num_vector_elements(num_vector_elements)
{
   allocate(num_vector_elements);
}

template<typename VecT>
vec_array<VecT>::~vec_array()
{
   free();
}

template<typename VecT>
void vec_array<VecT>::allocate(size_t num_vector_elements)
{
   if( m_num_vector_elements == num_vector_elements)
      return;

   m_num_vector_elements = num_vector_elements;

   free();

   m_pdata = reinterpret_cast<VecT*>(_mm_malloc(m_num_vector_elements*sizeof(VecT), AVX_alignment));
}

template<typename VecT>
void vec_array<VecT>::free()
{
   if(m_pdata != nullptr)
      _mm_free(m_pdata);
}


typedef vec_array<__m256> vec256;

int main()
{
   vec256 test_vec(10);
}

Answer 1

我遇到了同样的警告，但在一些 OpenCL 代码中并最终出现在这里，而没有先查看代码。您可以在 Making std::vector allocate aligned memory 中看到有些人是如何试图避免此警告的，但在我看来，这是不值得的。

简短的回答是，除了仅支持 128 位 AVX 指令的 CPU 之外，您不必担心这一点。如果警告很严重，那么 CPU 会在未对齐访问时产生异常。

出现此警告的原因是__m256 类型可能是使用可能 16 字节的对齐说明符声明的。也就是说，CPU 会期望向量的每个元素的对齐为 16 字节。但是，vector 的模板不支持对齐属性。

我认为你必须做一些愚蠢的事情，比如

struct stupidStruct __attribute__(packed) {
    unsigned short padding;
    std::vector<__m256> vect;
};

强制编译器生成会导致错误的代码。

Answer 2

可以通过使用结构包装诸如__m256 之类的向量类型来消除这些警告：

struct __m256_wrapper {
    typedef __m256 VecT;
};

并在需要时将此结构用作模板参数。因此，您提供的代码将更改如下：

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// System includes:

#include <x86intrin.h>
#include <cstdint>

static const size_t AVX_alignment = 32;

struct __m256_wrapper {
    typedef __m256 VecT;
};

template<typename W>
class vec_array
{
protected:
   typename W::VecT*  m_pdata;
   size_t m_num_vector_elements;

public:
   vec_array();
   vec_array(size_t num_vector_elements);

   virtual ~vec_array();

   void allocate(size_t num_vector_elements);
   void free();

};

template<typename W>
vec_array<W>::vec_array() : m_pdata(nullptr), m_num_vector_elements(0)
{}

template<typename W>
vec_array<W>::vec_array(size_t num_vector_elements) : m_pdata(nullptr),
m_num_vector_elements(num_vector_elements)
{
   allocate(num_vector_elements);
}

template<typename W>
vec_array<W>::~vec_array()
{
   free();
}

template<typename W>
void vec_array<W>::allocate(size_t num_vector_elements)
{
   if( m_num_vector_elements == num_vector_elements)
      return;

   m_num_vector_elements = num_vector_elements;

   free();

   m_pdata = reinterpret_cast<typename W::VecT*>(_mm_malloc(m_num_vector_elements*sizeof(typename W::VecT), AVX_alignment));
}

template<typename W>
void vec_array<W>::free()
{
   if(m_pdata != nullptr)
      _mm_free(m_pdata);
}


typedef vec_array<__m256_wrapper> vec256;

int main()
{
   vec256 test_vec(10);
}