C中具有许多输入参数的函数的优化答案

【问题标题】：optimization of functions with many input parameters in CC中具有许多输入参数的函数的优化
【发布时间】：2016-12-02 01:33:49
【问题描述】：

我的代码中有一个大循环内的函数，它占用了大部分 cpu 时间：

inline void myfunc(double v1, ... , double vN){
  ...
  (general, complex, multiline manipulation of v1 .. vN)
  ...
  res = v1;
}

其中res是一个全局变量，传递参数的数量N约为20。我尝试通过传递变量指针来优化函数调用：

inline void myfunc(double *v1, ... , double *vN){
  ...
  (general, complex, multiline manipulation of *v1 .. *vN)
  ...
  res = *v1;
}

然后当然是通过myfunc(&v1, ..., &vN) 调用它。我假设在第一种情况下，函数必须在每次调用时创建本地 v1..vN 变量，而在第二种情况下则不需要。我发现这两个版本都有效（呃！）但实际上我在第二种情况下根本没有加速。这是为什么呢？

【问题讨论】：

除了传递 20 个参数，你能传递一个指向包含参数的结构的指针吗？
通过获取地址，您更有可能阻止编译器进行优化。
你的参数都是double吗？
@cipper 如果编译器可以将您表达的意图优化为具有相同结果的更简单代码，则编译器没有义务实际传递任何参数。您表达的意图越简单，优化器的工作就越容易（假设您已启用它）。 Google 假设规则。
如果您的代码是 C，则不要包含 C++ 标签；如果您的代码是 C++，请不要包含 C 标记。这些语言有一些共同点，但现代 C++ 程序与现代 C 程序完全不同，反之亦然。

【解决方案1】：

您不是将double 作为参数复制到函数中，而是复制一个指针。

如果您在 x64（每个8 bytes）架构上，则指针是 size_t 与 double 完全相同。

不止于此：

如果此方法包含需要很长时间的操作，则优化操作本身而不是传递参数。

您没有提供足够的信息来帮助您优化函数体本身，但知道对于繁重的向量计算，您可能希望使用多线程处理 - 甚至可能在 GPU 上。

【讨论】：

【解决方案2】：

想想你在做什么：

在myfunc 的第一个版本中，您将按值传递N 个double 参数，制作sizeof(double) 的N 个副本。
在第二个版本中，您通过值传递 N double* 参数，然后访问它们。您正在制作sizeof(double*) 的N 个副本，然后遵循指针间接。传递指针/引用还会阻止编译器执行更积极的优化。

简而言之，第二个版本比第一个版本做得更多。如果您没有发现任何差异，则编译器很可能能够优化间接/复制。

您可以使用很棒的 gcc.godbolt.org 网站在多个编译器上轻松比较两个版本的生成程序集。

【讨论】：