为什么 March=native 在 Apple M1 上不起作用？答案

【问题标题】：Why does march=native not work on Apple M1?为什么 March=native 在 Apple M1 上不起作用？
【发布时间】：2021-05-04 02:39:10
【问题描述】：

每当我尝试在带有 M1 芯片的 Macbook 上使用 march=native 编译任何 C++ 程序时，使用 clang 时都会出现以下错误：

clang: error: the clang compiler does not support '-march=native'

但是，它曾经可以在配备 Intel CPU 的旧款 Macbook 上运行。 clang 不支持这种架构吗（还）？

clang --version 给出：

Apple clang version 12.0.0 (clang-1200.0.32.29)
Target: arm64-apple-darwin20.2.0

【问题讨论】：

当你说它曾经在旧款 MacBook 上工作时，它是同一个版本的 Clang 吗？ clang --version 在这两个系统上说什么？
@EricPostpischil 我已经更新了问题

标签： c++ c compiler-errors compilation

【解决方案1】：

在 Apple clang 版本 13.0.0 中，-mcpu=apple-m1 现在可用。

【讨论】：

您从何处获得此信息？它不适用于 Apple clang 版本 13.0.0，错误：“clang：错误：clang 编译器不支持 '-march=apple-m1'”（基础）构建 % clang --version Apple clang 版本 13.0 .0 (clang-1300.0.29.3) 目标：arm64-apple-darwin21.1.0
@SevenDays 我的回答是“-mcpu”而不是“-march”。它提供了想要的功能。这些信息的来源是我自己使用的。您还可以通过运行“clang --print-supported-cpus”进行验证。
谢谢！似乎新选项对 macbook m1 进行了更优化，并且在我使用 mcpu 选项重新编译后，我的 mac 工作更安静

【解决方案2】：

当我听从@Guanyang Xue 的建议时

make -mcpu=apple-a11

我遇到了

/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/usr/bin/make: invalid option -- c
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/usr/bin/make: invalid option -- u
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/usr/bin/make: invalid option -- =
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/usr/bin/make: invalid option -- a
Usage: make [options] [target] ...
Options:
  -b, -m                      Ignored for compatibility.
  -B, --always-make           Unconditionally make all targets.
  -C DIRECTORY, --directory=DIRECTORY
                              Change to DIRECTORY before doing anything.
  -d                          Print lots of debugging information.
  --debug[=FLAGS]             Print various types of debugging information.
  -e, --environment-overrides
                              Environment variables override makefiles.

似乎不再支持该开关。 man make 给我看

OPTIONS
       -b, -m
            These options are ignored for compatibility with other versions of make.

【讨论】：

我可能是错的，但我的理解是-mcpu 标志需要传递给clang 而不是make。所以你需要阅读Makefile，找出clang的使用位置（可能通过一个名为CC的变量）并在那里添加-mcpu=apple-a14标志

【解决方案3】：

$ clang --print-supported-cpus
Apple clang version 12.0.5 (clang-1205.0.22.9)
Target: arm64-apple-darwin20.5.0
Thread model: posix
InstalledDir: /Library/Developer/CommandLineTools/usr/bin
Available CPUs for this target:

    a64fx
    apple-a10
    apple-a11
    apple-a12
    apple-a13
    apple-a14
    apple-a7
    apple-a8
    apple-a9
    apple-latest
    apple-s4
    apple-s5
    carmel
    cortex-a34
    cortex-a35
    cortex-a53
    cortex-a55
    cortex-a57
    cortex-a65
    cortex-a65ae
    cortex-a72
    cortex-a73
    cortex-a75
    cortex-a76
    cortex-a76ae
    cortex-a77
    cortex-a78
    cortex-x1
    cyclone
    exynos-m3
    exynos-m4
    exynos-m5
    falkor
    generic
    kryo
    lightning
    neoverse-e1
    neoverse-n1
    saphira
    thunderx
    thunderx2t99
    thunderx3t110
    thunderxt81
    thunderxt83
    thunderxt88
    tsv110
    vortex

-mcpu=apple-a14 可能是 M1 的最佳选择。

【讨论】：

根据最新的llvm定义，apple-m1和apple-a14的定义是一样的。如果您的系统尚未为 apple-m1 定义 cpu 名称，但为 apple-a14 定义了 cpu 名称，则 4 月的此定义更新确认了 Guanyang 的答案是我撰写此评论时最好的答案。见：github.com/llvm/llvm-project/blob/main/llvm/include/llvm/…

【解决方案4】：

据我所知，这不是 Apple M1 特定的，它也发生在各种其他架构（主要是各种其他 arm 处理器）的 clang 中。例如在此处查看此错误报告https://github.com/DMOJ/judge-server/issues/303

基本上，新架构的每个 clang 构建都必须选择为编译器构建的目标提供默认值“march=native”；如果没有，那么您将看到此错误消息。即使对于那些确实有优化目标的 arm 处理器，您也经常必须专门使用“-mcpu=xxx”而不是“-march”。

例如对于 iphone，您可以使用 -mcpu=apple-a11 -mcpu=apple-a12 等。

但是Apple M1 还没有实现这样的目标

【讨论】：

我可以强制使用非native 选项吗？
@HenryMazza 当然，你可以通过例如-mcpu=apple-a11 即使您在 M1 上编译，这也会生成未优化（或可能甚至可能无法在）您的“本机”目标上运行的代码，而是针对 a11。就这一点而言，目前针对 M1 优化的最佳标志（鉴于 clang 还没有 M1 特定目标）可能是最接近 ipad 或 iphone 产品的目标之一。
撰写本文时最接近的选项是 -mcpu=lightning，它针对 A13 进行了优化，使编译器能够访问 ARMv8.4-A 指令。