c – std :: vector sum ASM的解释
发布时间：2020-12-16 10:00:43 所属栏目：百科 来源：网络整理
导读：我正在玩 Compiler Explorer,我正在努力理解一个简单的std :: vector int的ASM输出(x86 Clang 3.7 -O3).和函数： #include vector#include numericint sum(const std::vectorint v){ return std::accumulate(v.begin(),v.end(),0);} 此代码的ASM是： sum(std
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我正在玩
Compiler Explorer,我正在努力理解一个简单的std :: vector< int>的ASM输出(x86 Clang 3.7 -O3).和函数：
#include <vector>
#include <numeric>
int sum(const std::vector<int>& v)
{
return std::accumulate(v.begin(),v.end(),0);
}
此代码的ASM是： sum(std::vector<int,std::allocator<int> > const&): # @sum(std::vector<int,std::allocator<int> > const&)
movq (%rdi),%rsi
movq 8(%rdi),%r11
xorl %eax,%eax
cmpq %r11,%rsi
je .LBB0_13
movabsq $9223372036854775800,%rax # imm = 0x7FFFFFFFFFFFFFF8
leaq -4(%r11),%rdx
movq %rdx,%r10
subq %rsi,%r10
shrq $2,%r10
incq %r10
xorl %edi,%edi
movq %r10,%r8
andq %rax,%r8
pxor %xmm0,%xmm0
je .LBB0_2
andq %r10,%rax
leaq -8(%rax),%r9
movl %r9d,%ecx
shrl $3,%ecx
incl %ecx
xorl %edi,%edi
testb $3,%cl
je .LBB0_4
subl %esi,%edx
shrl $2,%edx
incl %edx
andl $24,%edx
addl $-8,%edx
shrl $3,%edx
incl %edx
andl $3,%edx
negq %rdx
pxor %xmm0,%xmm0
xorl %edi,%edi
pxor %xmm1,%xmm1
.LBB0_6: # %vector.body.prol
movdqu (%rsi,%rdi,4),%xmm2
movdqu 16(%rsi,%xmm3
paddd %xmm2,%xmm0
paddd %xmm3,%xmm1
addq $8,%rdi
incq %rdx
jne .LBB0_6
jmp .LBB0_7
.LBB0_2:
pxor %xmm1,%xmm1
jmp .LBB0_11
.LBB0_4:
pxor %xmm0,%xmm0
pxor %xmm1,%xmm1
.LBB0_7: # %vector.body.preheader.split
leaq (%rsi,%r8,%rdx
cmpq $24,%r9
jb .LBB0_10
subq %rdi,%rax
leaq 112(%rsi,%rsi
.LBB0_9: # %vector.body
movdqu -112(%rsi),%xmm2
movdqu -96(%rsi),%xmm3
movdqu -80(%rsi),%xmm4
movdqu -64(%rsi),%xmm5
paddd %xmm0,%xmm2
paddd %xmm1,%xmm3
paddd %xmm4,%xmm2
paddd %xmm5,%xmm3
movdqu -48(%rsi),%xmm4
movdqu -32(%rsi),%xmm5
paddd %xmm2,%xmm4
paddd %xmm3,%xmm5
movdqu -16(%rsi),%xmm0
movdqu (%rsi),%xmm1
paddd %xmm4,%xmm0
paddd %xmm5,%xmm1
subq $-128,%rsi
addq $-32,%rax
jne .LBB0_9
.LBB0_10:
movq %rdx,%rsi
movq %r8,%rdi
.LBB0_11: # %middle.block
paddd %xmm1,%xmm0
pshufd $78,%xmm0,%xmm1 # xmm1 = xmm0[2,3,1]
paddd %xmm0,%xmm1
pshufd $229,%xmm1,%xmm0 # xmm0 = xmm1[1,1,2,3]
paddd %xmm1,%xmm0
movd %xmm0,%eax
cmpq %rdi,%r10
je .LBB0_13
.LBB0_12: # %.lr.ph.i
addl (%rsi),%eax
addq $4,%rsi
cmpq %rsi,%r11
jne .LBB0_12
.LBB0_13: # %int std::accumulate<__gnu_cxx::__normal_iterator<int const*,std::vector<int,std::allocator<int> > >,int>(__gnu_cxx::__normal_iterator<int const*,__gnu_cxx::__normal_iterator<int const*,int) [clone .exit]
req
为了比较,ASM具有相同的功能,但使用std :: vector< double>是： sum(std::vector<double,std::allocator<double> > const&):
movq 8(%rdi),%rdx
movq (%rdi),%rax
pxor %xmm0,%xmm0
cmpq %rax,%rdx
je .L4
.L3:
addsd (%rax),%xmm0
addq $8,%rax
cmpq %rax,%rdx
jne .L3
rep ret
.L4:
rep ret
std :: vector< double>的ASM看起来相当简单,而std :: vector< int>的ASM显得更加复杂.我假设有一些聪明的优化正在进行std :: vector< int>,但我有点亏本来解释发生了什么.有人可以开导我吗？ 解决方法
简短回答 – 编译器已经向量化并展开了用于添加整数的循环.比较矢量< double>有这些行的版本：
addsd (%rax),%xmm0 addq $8,%rax 这意味着它在总和中添加一个double,然后在8个字节上移动并循环. 向量< int>的主循环中的相同代码版本： movdqu -112(%rsi),%xmm2 movdqu -96(%rsi),%xmm3 movdqu -80(%rsi),%xmm4 movdqu -64(%rsi),%xmm5 ... movdqu -48(%rsi),%xmm4 movdqu -32(%rsi),%xmm5 ... movdqu -16(%rsi),%xmm0 ... movdqu (%rsi),%xmm1 ... subq $-128,%rsi movdq显示它一次执行16个字节(4个整数)和subq $-128,％rsi显示它在8个负载的单个循环中执行128个字节(或32个int).循环的每次迭代的最终结果将接下来的32个整数添加到xmm0：xmm1中的8个插槽之一 LBB0_11然后获取主循环的输出(跨xmm0和xmm1为8个整数)并找到它们的总和. 然后LBB0_12完成向量末尾的任何整数,主循环无法使用(因为主循环同时在32个整数上运行) 它会对添加进行矢量化,因此它可以同时处理4个整数,这通常比一次执行一个整数更快.它还会展开循环,以便每循环添加多次迭代. 矢量化说明：What does vectorization mean? 循环展开的说明：When,if ever,is loop unrolling still useful? 我没有分析整数情况的代码的开始,但通常这是通过在启动主循环之前将其对齐到16字节边界来设置循环. （编辑：李大同） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |