Rust 为什么存储到AVX2 256bit向量和从AVX2 256bit向量加载在调试和发布模式下会产生不同的结果？

当我尝试在AVX2 256bit向量中输入和输出256bit时，在释放模式下没有收到预期的输出

use std::arch::x86_64::*;

fn main() {
    let key = [1u64, 2, 3, 4];
    let avxreg = unsafe { _mm256_load_si256(key.as_ptr() as *const __m256i) };
    let mut back_key = [0u64; 4];
    unsafe { _mm256_storeu_si256(back_key.as_mut_ptr() as *mut __m256i, avxreg) };
    println!("back_key: {:?}", back_key);
}

在调试模式下：

back_键：[1,2,3,4]

在释放模式下：

back_键：[1,2,0,0]

后半部分要么没有加载，要么没有存储，我不知道是哪个

奇怪的是，以本机CPU为目标是可行的。在释放模式下+

RUSTFLAGS=“-C目标cpu=native”

back_键：[1,2,3,4]

我甚至试图通过强制对齐来消除Clippy错误，但毫无效果（我不确定下面的代码是否更正确）

为什么会这样

对于这个特定的用例有修复程序吗

此修复是否可以推广到用户输入（例如：如果我想将一个字节片作为用户输入并执行相同的过程）

在更彻底的研究之后，很明显我必须将主体提取到另一个函数中，并通过使用

#[target_feature(enable = "avx2")]

或者用

RUSTFLAGS="-C target-feature=+avx2" cargo run --release

第一个选项更好，因为它保证函数中使用的SIMD指令得到适当编译，调用方只需在使用

调用之前检查其CPU是否具有这些功能即可检测到\u x86\u feature\u！（“avx2”）

。所有这些都有文档记录，但如果编译器可以用“嘿，这个函数使用AVX2指令，但没有用

#[target_feature（enable=“AVX2”）]

注释，并且程序没有全局启用AVX2进行编译，那么调用这个函数是未定义的行为”，这将是一件令人惊讶的事情。这会让我省去很多头痛

由于依赖未定义的行为是不好的，我们在操场上的初始程序应该写为：

use std::arch::x86_64::*;

fn main() {
    unsafe { run() }
}

#[target_feature(enable = "avx2")]
unsafe fn run() {
    let key = [1u64, 2, 3, 4];
    let avxreg = _mm256_load_si256(key.as_ptr() as *const __m256i);
    let mut back_key = [0u64; 4];
    _mm256_storeu_si256(back_key.as_mut_ptr() as *mut __m256i, avxreg);
    println!("back_key: {:?}", back_key);
}

一些注意事项：

main

不能是不安全的，因此不能使用

target\u功能进行注释，因此有必要提取到另一个函数中

这仍然假设运行代码的

x86_64

CPU具有

avx

功能，因此请确保在调用之前进行检查

不值得探究为什么调试版本会给出正确的结果，因为在我的家用计算机上运行它的版本也会给出正确的结果（在某些咒语下）。查看汇编显示，LLVM以这种或那种方式进行了优化，但并不是特别有见地

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你确定一个4 i64的数组可以被认为是“由*a指向的256位对齐的内存位置”吗？据我所知，4 i64是i64对齐的即使对齐有问题，其症状是崩溃而不是输出不正确（

vmovaps

未对齐的地址会生成错误）看起来像LLVM

println中的错误！（“{：？}”，avxreg）

允许说，

加载

已经是问题所在，使用

\u mm256\u loadu\u si256

修复它，但商店仍然会错误地读取输出，看起来我应该将其提取到另一个函数中，并使用

\target\u功能（enable=“avx2”）]

。所以我认为这回答了问题2，3，但idk关于我的怀疑是，你可能可以更具体一点。特别是，类似于“您不能从本身未为AVX编译的函数调用ABI依赖于AVX寄存器的函数。”因此，在您的情况下，

main

未使用AVX编译，但您调用的是一个例程，其中函数签名中出现了

\uum256i

。由于AVX向量不会出现在

run

类型中，因此修改后的代码不再执行此操作。

use std::arch::x86_64::*;

fn main() {
    unsafe { run() }
}

#[target_feature(enable = "avx2")]
unsafe fn run() {
    let key = [1u64, 2, 3, 4];
    let avxreg = _mm256_load_si256(key.as_ptr() as *const __m256i);
    let mut back_key = [0u64; 4];
    _mm256_storeu_si256(back_key.as_mut_ptr() as *mut __m256i, avxreg);
    println!("back_key: {:?}", back_key);
}