Pourquoi l'indicateur -O3 de GCC rend-il parfois mon code plus lent que -O2 ?

Impact inattendu sur les performances de l'indicateur d'optimisation GCC -O3

Lors de l'optimisation du code à l'aide de GCC, il n'est pas rare que les utilisateurs rencontrent des différences de performances inattendues entre différents niveaux d’optimisation. Dans ce cas, nous examinons un cas spécifique où l'indicateur -O3 semble rendre le code plus lent que l'indicateur -O2.

Pour mieux comprendre le problème, approfondissons les détails des techniques d'optimisation. employé par GCC sous chaque drapeau :

Niveau d'optimisation -O3 :

• GCC -O3 optimise le code pour des performances maximales, ce qui aboutit souvent au code exécutable le plus efficace.
• Cependant, ce niveau d'optimisation peut également entraîner des modifications dans le jeu d'instructions utilisé, ce qui a potentiellement un impact sur la vitesse d'exécution en raison de contraintes architecturales.

Niveau d'optimisation -O2 :

• GCC -O2 vise à frapper un équilibre entre l'efficacité du code et la prévisibilité.
• Il utilise des optimisations qui améliorent généralement les performances tout en maintenant la cohérence dans le code généré.

Explication de la différence de performances observée :

Dans le cas du code fourni, l'indicateur d'optimisation -O3 amène GCC à utiliser une instruction de déplacement conditionnel (cmov) dans la boucle principale. Cette instruction, bien qu'efficace dans certaines situations, peut allonger la chaîne de dépendances portée par la boucle de deux cycles d'horloge.

La boucle en question parcourt un tableau et effectue une sommation conditionnelle basée sur la valeur de chaque index. Avec -O2, GCC utilise une instruction de branchement au lieu de cmov, ce qui réduit efficacement la longueur de la chaîne de dépendances à un seul cycle d'horloge. Cette chaîne plus courte permet une exécution plus rapide, en particulier dans les scénarios où les données sont triées et la prévisibilité est élevée.

Profilage et optimisations du logiciel :

Pour confirmer ces observations, le code a été compilé à l'aide des indicateurs -O3 et -O2 et analysé à l'aide d'outils de profilage logiciels. Les résultats ont indiqué que la version branchy (compilée avec -O2) s'exécutait en effet plus rapidement que la version branchless (compilée avec -O3).

Bien que -O3 soit théoriquement plus agressif en optimisation, le choix d'utiliser l'instruction cmov peut entraîner une dégradation des performances dans certains cas. Cela souligne l'importance de sélectionner le bon indicateur d'optimisation en fonction des caractéristiques spécifiques du code, des modèles de données et de l'architecture cible.

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!