【问题标题】：AVX2 support in GCC 5 and laterGCC 5 及更高版本中的 AVX2 支持
【发布时间】：2017-08-26 10:33:42
【问题描述】：

我写了下面的“T”类来加速对使用 AVX2 的“字符集”。然后我发现它不起作用当我使用“-O3”时，gcc 5 及更高版本。任何人都可以帮助我将其追溯到一些编程结构已知不能在最新的编译器/系统上工作？

这段代码的工作原理：底层结构（“_bits”）是一个 256 字节的块（对齐并分配给 AVX2），可以作为 char[256] 或 AVX2 元素访问，具体取决于元素是否为访问或整个事物用于向量操作。似乎它应该在 AVX2 平台上运行良好。没有？

这真的很难调试，因为“valgrind”说它是干净的，而且我不能使用调试器（由于问题消失时我删除“-O3”）。但我不满意只使用“|=” 解决方法，因为如果这段代码真的错了，那么我可能是在其他地方犯同样的错误并搞砸一切我开发！

有趣的是，“|”运营商有问题，但 “|=”没有。问题是否与从一个函数？但我认为返回结构自 1990 年以来一直有效什么的。

// g++ -std=c++11 -mavx2 -O3 gcc_fail.cpp

#include "assert.h"
#include "immintrin.h" // AVX

class T {
public:
  __m256i _bits[8];
  inline bool& operator[](unsigned char c)       {return ((bool*)_bits)[c];}
  inline bool  operator[](unsigned char c) const {return ((bool*)_bits)[c];}
  inline          T()                   {}
  inline explicit T(char const*);
  inline T     operator| (T const& b) const;
  inline T &   operator|=(T const& b);
  inline bool  operator! ()           const;
};

T::T(char const* s)
{
  _bits[0] = _bits[1] = _bits[2] = _bits[3] = _mm256_set1_epi32(0);
  _bits[4] = _bits[5] = _bits[6] = _bits[7] = _mm256_set1_epi32(0);
  char c;
  while ((c = *s++))
    (*this)[c] = true;
}

T T::operator| (T const& b) const
{
  T res;
  for (int i = 0; i < 8; i++)
    res._bits[i] = _mm256_or_si256(_bits[i], b._bits[i]);


  // FIXME why does the above code fail with -O3 in new gcc?
  for (int i=0; i<256; i++)
    assert(res[i] == ((*this)[i] || b[i]));
  // gcc 4.7.0 - PASS
  // gcc 4.7.2 - PASS
  // gcc 4.8.0 - PASS
  // gcc 4.9.2 - PASS
  // gcc 5.2.0 - FAIL
  // gcc 5.3.0 - FAIL
  // gcc 5.3.1 - FAIL
  // gcc 6.1.0 - FAIL


  return res;
}

T & T::operator|=(T const& b)
{
  for (int i = 0; i < 8; i++)
    _bits[i] = _mm256_or_si256(_bits[i], b._bits[i]);
  return *this;
}

bool T::operator! () const
{
  for (int i = 0; i < 8; i++)
    if (!_mm256_testz_si256(_bits[i], _bits[i]))
      return false;
  return true;
}

int Main()
{
  T sep (" ,\t\n");
  T end ("");
  return !(sep|end);
}

int main()
{
  return Main();
}

【问题讨论】：

不知道是不是“bool*”？如果我将其更改为“char *”，它就可以工作。我没有意识到他们是不同的。正在研究...
我正要说将bool 更改为unsigned char 可以解决您的问题。请记住，bool 只能保证能够保存 true 或 false（通常为 0 或 1），并且允许编译器假设这样的变量不会保存任何其他内容。
@personal_cloud unsigned/signed char* 被编译器以bool* 没有的方式特殊处理。 char* 类型指针可以给任何东西起别名； bool* 指针没有。因此，当您将_bits（衰减为__m256d*）转换为bool* 时，编译器有权相信这个新指针实际上并不指向_bits，因为这两个指针并不相同类型。
另外，我在 gdb 中看到的（当我最初追踪这个时）是 (bool*) 的东西工作得很好，但 AVX2 操作却没有。我将两个集合（其中一个非空）组合在一起，然后结果（通过编译单元传递，因此 gdb 可以看到它）为零。所以整个 bool* 事情可能是一个红鲱鱼（如果我可以仔细检查我在说什么的话）。
@IwillnotexistIdonotexist 我会接受你最后的解释。考虑到这一点，“bool*”的显着问题解释了我迄今为止看到的所有观察结果。鉴于启用了 -O3，发生的事情是我正在观察我认为是 operator| 的“输入”和“输出”，但实际上输出完全折叠为常数，以利用我拥有的 bool 属性不打算。所以AVX2没有错。 bool* 是。

标签： c++ gcc avx2

【解决方案1】：

您的代码的问题是使用bool*，而您应该使用unsigned char*，这允许GCC 5 继续进行指针别名优化。

由 GCC 4.8.5 和 5.3.1 生成的函数 Main() 的机器代码的两个转储位于附录中此答案的末尾以供参考。

看代码：

反编译

在序幕之后，T sep 的_bits 被初始化为零...

  _bits[0] = _bits[1] = _bits[2] = _bits[3] = _mm256_set1_epi32(0);
  _bits[4] = _bits[5] = _bits[6] = _bits[7] = _mm256_set1_epi32(0);

  40063d:       c5 fd 7f 44 24 60               vmovdqa %ymm0,0x60(%rsp)
  400643:       c5 fd 7f 44 24 40               vmovdqa %ymm0,0x40(%rsp)
  400649:       c5 fd 7f 44 24 20               vmovdqa %ymm0,0x20(%rsp)
  40064f:       c5 fd 7f 04 24                  vmovdqa %ymm0,(%rsp)
  400654:       c5 fd 7f 84 24 e0 00 00 00      vmovdqa %ymm0,0xe0(%rsp)
  40065d:       c5 fd 7f 84 24 c0 00 00 00      vmovdqa %ymm0,0xc0(%rsp)
  400666:       c5 fd 7f 84 24 a0 00 00 00      vmovdqa %ymm0,0xa0(%rsp)
  40066f:       c5 fd 7f 84 24 80 00 00 00      vmovdqa %ymm0,0x80(%rsp)

然后根据char* s循环写入。

  char c;
  while ((c = *s++))
    (*this)[c] = true;

  400680:       48 83 c2 01                     add    $0x1,%rdx
  400684:       c6 04 04 01                     movb   $0x1,(%rsp,%rax,1)
  400688:       0f b6 42 ff                     movzbl -0x1(%rdx),%eax
  40068c:       84 c0                           test   %al,%al
  40068e:       75 f0                           jne    400680 <_Z4Mainv+0x60>

然后，两个编译器都将T end 初始化为 0：

  400690:       c5 f9 ef c0                     vpxor  %xmm0,%xmm0,%xmm0
  400694:       31 c0                           xor    %eax,%eax
  400696:       c5 fd 7f 84 24 60 01 00 00      vmovdqa %ymm0,0x160(%rsp)
  40069f:       c5 fd 7f 84 24 40 01 00 00      vmovdqa %ymm0,0x140(%rsp)
  4006a8:       c5 fd 7f 84 24 20 01 00 00      vmovdqa %ymm0,0x120(%rsp)
  4006b1:       c5 fd 7f 84 24 00 01 00 00      vmovdqa %ymm0,0x100(%rsp)
  4006ba:       c5 fd 7f 84 24 e0 01 00 00      vmovdqa %ymm0,0x1e0(%rsp)
  4006c3:       c5 fd 7f 84 24 c0 01 00 00      vmovdqa %ymm0,0x1c0(%rsp)
  4006cc:       c5 fd 7f 84 24 a0 01 00 00      vmovdqa %ymm0,0x1a0(%rsp)
  4006d5:       c5 fd 7f 84 24 80 01 00 00      vmovdqa %ymm0,0x180(%rsp)

然后，两个编译器都优化了 _mm256_or_si256() 操作，因为已知 T end 是 0。但是，GCC 4.8.5 从T sep 复制到T res（这在计算上是当你将任何东西或任何东西变成零变量时会发生什么），而 GCC 5.3.1 初始化@987654336 @ 到0。它有权这样做，因为在您的operator [] 方法中，您将__m256i* 类型的指针转换为bool*，并且允许编译器假定指针不别名。因此，在 GCC 4.8.5 中您会看到

  4006de:       c5 fd 6f 04 24                  vmovdqa (%rsp),%ymm0
  4006e3:       c5 fd 7f 84 24 00 02 00 00      vmovdqa %ymm0,0x200(%rsp)
  4006ec:       c5 fd 6f 44 24 20               vmovdqa 0x20(%rsp),%ymm0
  4006f2:       c5 fd 7f 84 24 20 02 00 00      vmovdqa %ymm0,0x220(%rsp)
  4006fb:       c5 fd 6f 44 24 40               vmovdqa 0x40(%rsp),%ymm0
  400701:       c5 fd 7f 84 24 40 02 00 00      vmovdqa %ymm0,0x240(%rsp)
  40070a:       c5 fd 6f 44 24 60               vmovdqa 0x60(%rsp),%ymm0
  400710:       c5 fd 7f 84 24 60 02 00 00      vmovdqa %ymm0,0x260(%rsp)
  400719:       c5 fd 6f 84 24 80 00 00 00      vmovdqa 0x80(%rsp),%ymm0
  400722:       c5 fd 7f 84 24 80 02 00 00      vmovdqa %ymm0,0x280(%rsp)
  40072b:       c5 fd 6f 84 24 a0 00 00 00      vmovdqa 0xa0(%rsp),%ymm0
  400734:       c5 fd 7f 84 24 a0 02 00 00      vmovdqa %ymm0,0x2a0(%rsp)
  40073d:       c5 fd 6f 84 24 c0 00 00 00      vmovdqa 0xc0(%rsp),%ymm0
  400746:       c5 fd 7f 84 24 c0 02 00 00      vmovdqa %ymm0,0x2c0(%rsp)
  40074f:       c5 fd 6f 84 24 e0 00 00 00      vmovdqa 0xe0(%rsp),%ymm0
  400758:       c5 fd 7f 84 24 e0 02 00 00      vmovdqa %ymm0,0x2e0(%rsp)

在 GCC 5.3.1 中您会看到

  4006fa:       c5 fd 7f 85 f0 fe ff ff         vmovdqa %ymm0,-0x110(%rbp)
  400702:       c5 fd 7f 85 10 ff ff ff         vmovdqa %ymm0,-0xf0(%rbp)
  40070a:       c5 fd 7f 85 30 ff ff ff         vmovdqa %ymm0,-0xd0(%rbp)
  400712:       c5 fd 7f 85 50 ff ff ff         vmovdqa %ymm0,-0xb0(%rbp)
  40071a:       c5 fd 7f 85 70 ff ff ff         vmovdqa %ymm0,-0x90(%rbp)
  400722:       c5 fd 7f 45 90                  vmovdqa %ymm0,-0x70(%rbp)
  400727:       c5 fd 7f 45 b0                  vmovdqa %ymm0,-0x50(%rbp)
  40072c:       c5 fd 7f 45 d0                  vmovdqa %ymm0,-0x30(%rbp)

因此，assert() 的读取失败。

标准对指针别名的规定：

ISO C++11 在下一节中提到了别名，它明确了__m256i* 类型的变量不能使用bool* 访问，但可以使用char*/unsigned char* 访问：

§ 3.10 左值和右值 [basic.lval]

[...]

如果程序尝试通过以下类型之一以外的左值访问对象的存储值，则行为未定义：[52]

对象的动态类型，

对象动态类型的 cv 限定版本，

与对象的动态类型类似（如 4.4 中定义）的类型，

对应于对象动态类型的有符号或无符号类型，

一种有符号或无符号类型，对应于对象动态类型的 cv 限定版本，

一种聚合或联合类型，在其元素或非静态数据成员（递归地包括子聚合或包含联合的元素或非静态数据成员）中包含上述类型之一，

一种类型，它是对象动态类型的（可能是 cv 限定的）基类类型，

char 或 unsigned char 类型。

52) 此列表的目的是指定对象可能或可能不具有别名的情况。

附录

GCC 4.8.5：

0000000000400620 <_Z4Mainv>:
  400620:       55                              push   %rbp
  400621:       c5 f9 ef c0                     vpxor  %xmm0,%xmm0,%xmm0
  400625:       ba e5 08 40 00                  mov    $0x4008e5,%edx
  40062a:       b8 20 00 00 00                  mov    $0x20,%eax
  40062f:       48 89 e5                        mov    %rsp,%rbp
  400632:       48 83 e4 e0                     and    $0xffffffffffffffe0,%rsp
  400636:       48 81 ec 00 03 00 00            sub    $0x300,%rsp
  40063d:       c5 fd 7f 44 24 60               vmovdqa %ymm0,0x60(%rsp)
  400643:       c5 fd 7f 44 24 40               vmovdqa %ymm0,0x40(%rsp)
  400649:       c5 fd 7f 44 24 20               vmovdqa %ymm0,0x20(%rsp)
  40064f:       c5 fd 7f 04 24                  vmovdqa %ymm0,(%rsp)
  400654:       c5 fd 7f 84 24 e0 00 00 00      vmovdqa %ymm0,0xe0(%rsp)
  40065d:       c5 fd 7f 84 24 c0 00 00 00      vmovdqa %ymm0,0xc0(%rsp)
  400666:       c5 fd 7f 84 24 a0 00 00 00      vmovdqa %ymm0,0xa0(%rsp)
  40066f:       c5 fd 7f 84 24 80 00 00 00      vmovdqa %ymm0,0x80(%rsp)
  400678:       0f 1f 84 00 00 00 00 00         nopl   0x0(%rax,%rax,1)
  400680:       48 83 c2 01                     add    $0x1,%rdx
  400684:       c6 04 04 01                     movb   $0x1,(%rsp,%rax,1)
  400688:       0f b6 42 ff                     movzbl -0x1(%rdx),%eax
  40068c:       84 c0                           test   %al,%al
  40068e:       75 f0                           jne    400680 <_Z4Mainv+0x60>
  400690:       c5 f9 ef c0                     vpxor  %xmm0,%xmm0,%xmm0
  400694:       31 c0                           xor    %eax,%eax
  400696:       c5 fd 7f 84 24 60 01 00 00      vmovdqa %ymm0,0x160(%rsp)
  40069f:       c5 fd 7f 84 24 40 01 00 00      vmovdqa %ymm0,0x140(%rsp)
  4006a8:       c5 fd 7f 84 24 20 01 00 00      vmovdqa %ymm0,0x120(%rsp)
  4006b1:       c5 fd 7f 84 24 00 01 00 00      vmovdqa %ymm0,0x100(%rsp)
  4006ba:       c5 fd 7f 84 24 e0 01 00 00      vmovdqa %ymm0,0x1e0(%rsp)
  4006c3:       c5 fd 7f 84 24 c0 01 00 00      vmovdqa %ymm0,0x1c0(%rsp)
  4006cc:       c5 fd 7f 84 24 a0 01 00 00      vmovdqa %ymm0,0x1a0(%rsp)
  4006d5:       c5 fd 7f 84 24 80 01 00 00      vmovdqa %ymm0,0x180(%rsp)
  4006de:       c5 fd 6f 04 24                  vmovdqa (%rsp),%ymm0
  4006e3:       c5 fd 7f 84 24 00 02 00 00      vmovdqa %ymm0,0x200(%rsp)
  4006ec:       c5 fd 6f 44 24 20               vmovdqa 0x20(%rsp),%ymm0
  4006f2:       c5 fd 7f 84 24 20 02 00 00      vmovdqa %ymm0,0x220(%rsp)
  4006fb:       c5 fd 6f 44 24 40               vmovdqa 0x40(%rsp),%ymm0
  400701:       c5 fd 7f 84 24 40 02 00 00      vmovdqa %ymm0,0x240(%rsp)
  40070a:       c5 fd 6f 44 24 60               vmovdqa 0x60(%rsp),%ymm0
  400710:       c5 fd 7f 84 24 60 02 00 00      vmovdqa %ymm0,0x260(%rsp)
  400719:       c5 fd 6f 84 24 80 00 00 00      vmovdqa 0x80(%rsp),%ymm0
  400722:       c5 fd 7f 84 24 80 02 00 00      vmovdqa %ymm0,0x280(%rsp)
  40072b:       c5 fd 6f 84 24 a0 00 00 00      vmovdqa 0xa0(%rsp),%ymm0
  400734:       c5 fd 7f 84 24 a0 02 00 00      vmovdqa %ymm0,0x2a0(%rsp)
  40073d:       c5 fd 6f 84 24 c0 00 00 00      vmovdqa 0xc0(%rsp),%ymm0
  400746:       c5 fd 7f 84 24 c0 02 00 00      vmovdqa %ymm0,0x2c0(%rsp)
  40074f:       c5 fd 6f 84 24 e0 00 00 00      vmovdqa 0xe0(%rsp),%ymm0
  400758:       c5 fd 7f 84 24 e0 02 00 00      vmovdqa %ymm0,0x2e0(%rsp)
  400761:       0f 1f 80 00 00 00 00            nopl   0x0(%rax)
  400768:       80 3c 04 00                     cmpb   $0x0,(%rsp,%rax,1)
  40076c:       0f b6 8c 04 00 02 00 00         movzbl 0x200(%rsp,%rax,1),%ecx
  400774:       ba 01 00 00 00                  mov    $0x1,%edx
  400779:       75 08                           jne    400783 <_Z4Mainv+0x163>
  40077b:       0f b6 94 04 00 01 00 00         movzbl 0x100(%rsp,%rax,1),%edx
  400783:       38 d1                           cmp    %dl,%cl
  400785:       0f 85 b2 00 00 00               jne    40083d <_Z4Mainv+0x21d>
  40078b:       48 83 c0 01                     add    $0x1,%rax
  40078f:       48 3d 00 01 00 00               cmp    $0x100,%rax
  400795:       75 d1                           jne    400768 <_Z4Mainv+0x148>
  400797:       c5 fd 6f 8c 24 00 02 00 00      vmovdqa 0x200(%rsp),%ymm1
  4007a0:       31 c0                           xor    %eax,%eax
  4007a2:       c4 e2 7d 17 c9                  vptest %ymm1,%ymm1
  4007a7:       0f 94 c0                        sete   %al
  4007aa:       0f 85 88 00 00 00               jne    400838 <_Z4Mainv+0x218>
  4007b0:       c5 fd 6f 8c 24 20 02 00 00      vmovdqa 0x220(%rsp),%ymm1
  4007b9:       31 c0                           xor    %eax,%eax
  4007bb:       c4 e2 7d 17 c9                  vptest %ymm1,%ymm1
  4007c0:       0f 94 c0                        sete   %al
  4007c3:       75 73                           jne    400838 <_Z4Mainv+0x218>
  4007c5:       c5 fd 6f 8c 24 40 02 00 00      vmovdqa 0x240(%rsp),%ymm1
  4007ce:       31 c0                           xor    %eax,%eax
  4007d0:       c4 e2 7d 17 c9                  vptest %ymm1,%ymm1
  4007d5:       0f 94 c0                        sete   %al
  4007d8:       75 5e                           jne    400838 <_Z4Mainv+0x218>
  4007da:       c5 fd 6f 8c 24 60 02 00 00      vmovdqa 0x260(%rsp),%ymm1
  4007e3:       31 c0                           xor    %eax,%eax
  4007e5:       c4 e2 7d 17 c9                  vptest %ymm1,%ymm1
  4007ea:       0f 94 c0                        sete   %al
  4007ed:       75 49                           jne    400838 <_Z4Mainv+0x218>
  4007ef:       c5 fd 6f 8c 24 80 02 00 00      vmovdqa 0x280(%rsp),%ymm1
  4007f8:       31 c0                           xor    %eax,%eax
  4007fa:       c4 e2 7d 17 c9                  vptest %ymm1,%ymm1
  4007ff:       0f 94 c0                        sete   %al
  400802:       75 34                           jne    400838 <_Z4Mainv+0x218>
  400804:       c5 fd 6f 8c 24 a0 02 00 00      vmovdqa 0x2a0(%rsp),%ymm1
  40080d:       31 c0                           xor    %eax,%eax
  40080f:       c4 e2 7d 17 c9                  vptest %ymm1,%ymm1
  400814:       0f 94 c0                        sete   %al
  400817:       75 1f                           jne    400838 <_Z4Mainv+0x218>
  400819:       c5 fd 6f 8c 24 c0 02 00 00      vmovdqa 0x2c0(%rsp),%ymm1
  400822:       31 c0                           xor    %eax,%eax
  400824:       c4 e2 7d 17 c9                  vptest %ymm1,%ymm1
  400829:       0f 94 c0                        sete   %al
  40082c:       75 0a                           jne    400838 <_Z4Mainv+0x218>
  40082e:       31 c0                           xor    %eax,%eax
  400830:       c4 e2 7d 17 c0                  vptest %ymm0,%ymm0
  400835:       0f 94 c0                        sete   %al
  400838:       c5 f8 77                        vzeroupper 
  40083b:       c9                              leaveq 
  40083c:       c3                              retq   
  40083d:       b9 20 09 40 00                  mov    $0x400920,%ecx
  400842:       ba 26 00 00 00                  mov    $0x26,%edx
  400847:       be e9 08 40 00                  mov    $0x4008e9,%esi
  40084c:       bf f8 08 40 00                  mov    $0x4008f8,%edi
  400851:       c5 f8 77                        vzeroupper 
  400854:       e8 97 fc ff ff                  callq  4004f0 <__assert_fail@plt>
  400859:       0f 1f 80 00 00 00 00            nopl   0x0(%rax)

GCC 5：

0000000000400630 <_Z4Mainv>:
  400630:       4c 8d 54 24 08                  lea    0x8(%rsp),%r10
  400635:       48 83 e4 e0                     and    $0xffffffffffffffe0,%rsp
  400639:       b8 20 00 00 00                  mov    $0x20,%eax
  40063e:       c5 f9 ef c0                     vpxor  %xmm0,%xmm0,%xmm0
  400642:       ba 25 08 40 00                  mov    $0x400825,%edx
  400647:       41 ff 72 f8                     pushq  -0x8(%r10)
  40064b:       55                              push   %rbp
  40064c:       48 89 e5                        mov    %rsp,%rbp
  40064f:       41 52                           push   %r10
  400651:       48 81 ec 08 03 00 00            sub    $0x308,%rsp
  400658:       c5 fd 7f 85 50 fd ff ff         vmovdqa %ymm0,-0x2b0(%rbp)
  400660:       c5 fd 7f 85 30 fd ff ff         vmovdqa %ymm0,-0x2d0(%rbp)
  400668:       c5 fd 7f 85 10 fd ff ff         vmovdqa %ymm0,-0x2f0(%rbp)
  400670:       c5 fd 7f 85 f0 fc ff ff         vmovdqa %ymm0,-0x310(%rbp)
  400678:       c5 fd 7f 85 d0 fd ff ff         vmovdqa %ymm0,-0x230(%rbp)
  400680:       c5 fd 7f 85 b0 fd ff ff         vmovdqa %ymm0,-0x250(%rbp)
  400688:       c5 fd 7f 85 90 fd ff ff         vmovdqa %ymm0,-0x270(%rbp)
  400690:       c5 fd 7f 85 70 fd ff ff         vmovdqa %ymm0,-0x290(%rbp)
  400698:       0f 1f 84 00 00 00 00 00         nopl   0x0(%rax,%rax,1)
  4006a0:       48 83 c2 01                     add    $0x1,%rdx
  4006a4:       c6 84 05 f0 fc ff ff 01         movb   $0x1,-0x310(%rbp,%rax,1)
  4006ac:       0f b6 42 ff                     movzbl -0x1(%rdx),%eax
  4006b0:       84 c0                           test   %al,%al
  4006b2:       75 ec                           jne    4006a0 <_Z4Mainv+0x70>
  4006b4:       c5 f9 ef c0                     vpxor  %xmm0,%xmm0,%xmm0
  4006b8:       31 c0                           xor    %eax,%eax
  4006ba:       c5 fd 7f 85 50 fe ff ff         vmovdqa %ymm0,-0x1b0(%rbp)
  4006c2:       c5 fd 7f 85 30 fe ff ff         vmovdqa %ymm0,-0x1d0(%rbp)
  4006ca:       c5 fd 7f 85 10 fe ff ff         vmovdqa %ymm0,-0x1f0(%rbp)
  4006d2:       c5 fd 7f 85 f0 fd ff ff         vmovdqa %ymm0,-0x210(%rbp)
  4006da:       c5 fd 7f 85 d0 fe ff ff         vmovdqa %ymm0,-0x130(%rbp)
  4006e2:       c5 fd 7f 85 b0 fe ff ff         vmovdqa %ymm0,-0x150(%rbp)
  4006ea:       c5 fd 7f 85 90 fe ff ff         vmovdqa %ymm0,-0x170(%rbp)
  4006f2:       c5 fd 7f 85 70 fe ff ff         vmovdqa %ymm0,-0x190(%rbp)
  4006fa:       c5 fd 7f 85 f0 fe ff ff         vmovdqa %ymm0,-0x110(%rbp)
  400702:       c5 fd 7f 85 10 ff ff ff         vmovdqa %ymm0,-0xf0(%rbp)
  40070a:       c5 fd 7f 85 30 ff ff ff         vmovdqa %ymm0,-0xd0(%rbp)
  400712:       c5 fd 7f 85 50 ff ff ff         vmovdqa %ymm0,-0xb0(%rbp)
  40071a:       c5 fd 7f 85 70 ff ff ff         vmovdqa %ymm0,-0x90(%rbp)
  400722:       c5 fd 7f 45 90                  vmovdqa %ymm0,-0x70(%rbp)
  400727:       c5 fd 7f 45 b0                  vmovdqa %ymm0,-0x50(%rbp)
  40072c:       c5 fd 7f 45 d0                  vmovdqa %ymm0,-0x30(%rbp)
  400731:       0f 1f 80 00 00 00 00            nopl   0x0(%rax)
  400738:       0f b6 94 05 f0 fc ff ff         movzbl -0x310(%rbp,%rax,1),%edx
  400740:       0f b6 8c 05 f0 fe ff ff         movzbl -0x110(%rbp,%rax,1),%ecx
  400748:       84 d2                           test   %dl,%dl
  40074a:       75 08                           jne    400754 <_Z4Mainv+0x124>
  40074c:       0f b6 94 05 f0 fd ff ff         movzbl -0x210(%rbp,%rax,1),%edx
  400754:       38 d1                           cmp    %dl,%cl
  400756:       75 2c                           jne    400784 <_Z4Mainv+0x154>
  400758:       48 83 c0 01                     add    $0x1,%rax
  40075c:       48 3d 00 01 00 00               cmp    $0x100,%rax
  400762:       75 d4                           jne    400738 <_Z4Mainv+0x108>
  400764:       c5 f9 ef c0                     vpxor  %xmm0,%xmm0,%xmm0
  400768:       31 c0                           xor    %eax,%eax
  40076a:       c4 e2 7d 17 c0                  vptest %ymm0,%ymm0
  40076f:       0f 94 c0                        sete   %al
  400772:       c5 f8 77                        vzeroupper 
  400775:       48 81 c4 08 03 00 00            add    $0x308,%rsp
  40077c:       41 5a                           pop    %r10
  40077e:       5d                              pop    %rbp
  40077f:       49 8d 62 f8                     lea    -0x8(%r10),%rsp
  400783:       c3                              retq   
  400784:       b9 60 08 40 00                  mov    $0x400860,%ecx
  400789:       ba 26 00 00 00                  mov    $0x26,%edx
  40078e:       be 29 08 40 00                  mov    $0x400829,%esi
  400793:       bf 38 08 40 00                  mov    $0x400838,%edi
  400798:       c5 f8 77                        vzeroupper 
  40079b:       e8 50 fd ff ff                  callq  4004f0 <__assert_fail@plt>

【讨论】：

出于好奇，是否有任何指向bool* 的指针别名？我尝试使用 (bool*)(char*)_bits 进行投射，但没有成功。
@personal_cloud void* 和 char* 被允许为其他任何东西起别名，除了这两个和bool* 之外的任何东西都被允许别名为bool*。即使您在途中将bool* 转换为char*，也不会改变任何事情；别名规则根据您用于访问的指针类型而成立。
这是一个很好的答案，但它缺少对编译器用来优化unsigned char 的别名规则的一些解释。您非常清楚地说明了它正在在做什么，但可以通过添加几句话来改善答案why（有点像您之前的评论）。
@IwillnotexistIdonotexist void * 没有实际意义，因为别名规则是根据执行访问的取消引用表达式定义的，您不能取消引用 void *。也可以使用任何字符类型，例如unsigned char，以及 const 变种等。
我尝试将char* 别名为指向struct {bool b;} 的指针，但这似乎有同样的问题：直接分配给b 不可见为chars。也许编译器再次看到这样的代码只是另一个 bool* 到 char* 演员...迷人。