如何生成非时间指令？

问题描述

英特尔的编译器有一个pragma，可用于生成非临时存储。例如，我可以写

void square(const double* x,double* y,int n) {
#pragma vector nontemporal
  for (int i=0; i<n; ++i) {
    y[i] = x[i] * x[i];
  }
}

，ICC会生成类似this（编译器-浏览器）的指令

...
  vmovntpd %ymm1,(%rsi,%r9,8) #4.5
...

gcc和clang有类似的东西吗？ （非内在函数）

非临时存储使代码更快。使用此基准

#include <random>
#include <memory>

#include <benchmark/benchmark.h>

static void generate_random_numbers(double* x,int n) {
  std::mt19937 rng{0};
  std::uniform_real_distribution<double> dist{-1,1};
  for (int i=0; i<n; ++i) {
    x[i] = dist(rng);
  }
}

static void square(const double* x,int n) {
#ifdef __INTEL_COMPILER
#pragma vector nontemporal
#endif
  for (int i=0; i<n; ++i) {
    y[i] = x[i] * x[i];
  }
}

static void BM_Square(benchmark::State& state) {
  const int n = state.range(0);
  std::unique_ptr<double[]> xptr{new double[n]};
  generate_random_numbers(xptr.get(),n);
  for (auto _ : state) {
    std::unique_ptr<double[]> yptr{new double[n]};
    square(xptr.get(),yptr.get(),n);
    benchmark::DoNotOptimize(yptr);
  }
}

BENCHMARK(BM_Square)->Arg(1000000);

BENCHMARK_MAIN();

非临时代码在我的计算机上的运行速度几乎快一倍。这是完整的结果：

icc：

> icc -O3 -march=native -std=c++11 benchmark.cpp -lbenchmark -lbenchmark_main
> ./a.out
------------------------------------------------------------
Benchmark                  Time             CPU   Iterations
------------------------------------------------------------
BM_Square/1000000     430889 ns       430889 ns         1372

c声：

> clang++ -O3 -march=native -std=c++11 benchmark.cpp -lbenchmark -lbenchmark_main
> ./a.out
------------------------------------------------------------
Benchmark                  Time             CPU   Iterations
------------------------------------------------------------
BM_Square/1000000     781672 ns       781470 ns          820

gcc：

> g++-mp-10 -O3 -march=native -std=c++11 benchmark.cpp -lbenchmark -lbenchmark_main
> ./a.out
------------------------------------------------------------
Benchmark                  Time             CPU   Iterations
------------------------------------------------------------
BM_Square/1000000     681684 ns       681533 ns          782

注意：clang有__builtin_nontemporal_store；但是当我尝试时，它不会生成非时间性指令（compiler-explorer）

解决方法

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