Comment utiliser l'astuce du compilateur de GCC pour la prédiction de branche ?

Astuce du compilateur pour la prédiction de branche dans GCC

Les processeurs modernes utilisent des prédicteurs de branche pour optimiser l'exécution du programme en anticipant la direction des branches à venir. Cependant, certaines situations peuvent survenir dans lesquelles une prédiction de branchement spécifique est souhaitée pour améliorer les performances. Dans cet article, nous explorerons si GCC fournit un mécanisme pour forcer la prédiction de branche d'une manière particulière et discuterons de la prise en charge matérielle de cette fonctionnalité.

GCC prend en charge une astuce du compilateur connue sous le nom de __builtin_expect(), qui permet aux programmeurs de transmettre leur attentes quant à la probabilité qu’une succursale soit prise. Cet indice prend deux arguments : la condition évaluée et le résultat attendu. Pour forcer le compilateur à toujours prédire une branche spécifique, spécifiez simplement ce résultat comme valeur attendue.

Par exemple, considérons le code suivant :

<code class="cpp">for (;;) {
  if (normal) {
    doSomethingNormal();
  } else {
    exceptionalCase();
  }
}</code>

Dans cet exemple, il est connu que le cas normal est susceptible d'être exécuté plus fréquemment que le cas exceptionnel. Pour optimiser les performances, le compilateur peut être invité à toujours prédire que la branche normale sera prise :

<code class="cpp">for (;;) {
  if (__builtin_expect(normal, 1)) {
    doSomethingNormal();
  } else {
    exceptionalCase();
  }
}</code>

Les architectures Intel prennent en charge la prédiction de branchement forcé à l'aide de l'instruction PREFETCHW. Cependant, cette instruction est généralement utilisée pour mettre en cache les données et non pour modifier le comportement de prédiction de branchement. D'autres compilateurs ou plates-formes matérielles peuvent avoir leurs propres mécanismes pour influencer la prédiction de branchement.

Il est important de noter que les astuces du compilateur ne sont pas standard et peuvent ne pas toujours produire les résultats souhaités. De plus, les compilateurs et processeurs modernes disposent d'algorithmes de prédiction de branchement sophistiqués qui optimisent peut-être déjà le comportement des branches plus efficacement que n'importe quelle intervention manuelle. Les micro-optimisations prématurées doivent être abordées avec prudence.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!