Assembly 汇编程序任务：翻译

为什么.L21（比.L27长）比.L27快

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为什么flag-funroll循环会加速loop1，但不会加速loop2？

无论如何，关于你的问题。。。第一个循环在循环内部没有依赖关系，即循环的每个迭代都是独立的，可以尽快计算（实际上，除了最后一个迭代之外的所有迭代都可以扔掉，因为它们根本不影响返回值）

每次迭代的第二个循环取决于上一个结果，因此CPU必须等待下一个

imul

，直到上一个结果就绪。我想现代x86上的

imul

的吞吐量仍在1.0左右，但延迟可能在1.0以上，并且不确定依赖项会做什么，这完全取决于您的目标CPU平台，您没有指定。（彼得·科尔德斯（Peter Cordes）这样的人肯定可以为特定的现代英特尔微体系结构回答这个问题，或者你也可以自己阅读Agner的表格，但由于你没有指定目标体系结构，我认为没有必要在现实世界中举任何特定的例子，对我来说，这种一般的聊天级别就足够了）

例如，在80386上，我想第二个循环会更快，因为它的指令更少，而80386内部仍然非常“简单”，在这两种情况下，

imul

都需要几个时钟。在最新的英特尔CPU上，这种依赖性可能会使它偏向于第一个CPU，但不会太大，因为

imul

在今天相当快

无论如何，这是一个很好的例子，如何首先整理算法，并对其进行调整，将为您带来最大的性能增益，因为第一个循环不是真正的循环，而将其编写为简单的公式将使代码更快

奇怪的是，我在godbolt explorer中试过，现代编译器是如何处理它的，gcc做了一些非常复杂的事情来读取每个数组成员，或者这堵指令墙到底做了什么（懒得签入调试器），而clang编译器确实看穿了它并生成了简化的公式：

注意：第一个回路可简化为：

int loop1_fix(int *a, int x, int n) {
    if (0 < n) return a[n-1]*x*x*x*x;
    else return x*x*x;
}

int loop1\u fix（int*a，int x，int n）{
如果（0

因为第一个案例未正确优化。。。可以缩短为

返回a[n-1]*x*x*x*x，丢弃整个循环。=我的意思是，你的问题毫无意义，编译器必须首先生成正确的代码，是否接近最优解是次要的，取决于源代码有多大，编写得有多好，使用了哪些选项和编译器，等等。。。您甚至没有指定使用了哪些编译器和哪些选项，所以完全不可能说出为什么会出现特定的机器代码，但即使有细节也很难。也许我对缩短的看法是错误的，是吗？我必须检查一下，gcc 7.3没有找到它，我想这对我来说是个很大的错误，而不是一天中这么早就成为那个超人。。。哦，clang找到了，所以它实际上只是gcc没有认识到简化的公式。有趣的（我没有提到
n
的测试当然是必要的，为了
完全跳过
的
（n什么硬件有速度差？IvyBridge和更高版本应该能够以每时钟1
imul
的速度运行
loop1
（由于
mov
-消除，3个ALU UOP）因此，在最近的硬件上，
-funroll循环
应该只有在帮助gcc省略无用的
imul
循环迭代指令而不是上一次迭代时才有帮助，或者完全优化掉循环。是的，
-funroll循环
只是帮助gcc完成错过的优化。尽管这段代码似乎来自于gcc，与gcc4.1类似。即使gcc4.9也将
imul
排除在循环之外，但即使是gcc8.1也会执行每个加载。（尽管使用SSE2或AVX2进行自动矢量化！）根据
imul r32，r/m32
是3c延迟，在英特尔Core2和Ryzen上的吞吐量都是1c。（因此，对于较大的
n
，依赖环路比独立环路慢约3倍）。在Ryzen之前的AMD上，它的延迟为4c，吞吐量为2c，吞吐量与延迟瓶颈之间的差异仅为2倍。