Wie nutzt man den Compiler-Hinweis von GCC für die Zweigvorhersage?

Compiler-Hinweis für die Verzweigungsvorhersage in GCC

Moderne Prozessoren nutzen Verzweigungsprädiktoren, um die Programmausführung zu optimieren, indem sie die Richtung kommender Verzweigungen vorhersehen. Es kann jedoch vorkommen, dass bestimmte Situationen zur Verbesserung der Leistung eine bestimmte Verzweigungsvorhersage erfordern. In diesem Artikel werden wir untersuchen, ob GCC einen Mechanismus bereitstellt, um die Verzweigungsvorhersage auf eine bestimmte Art und Weise zu erzwingen, und die Hardwareunterstützung für diese Funktion besprechen.

GCC unterstützt einen Compiler-Hinweis namens __builtin_expect(), der es Programmierern ermöglicht, ihre Verzweigungsvorhersage zu übermitteln Erwartungen hinsichtlich der Wahrscheinlichkeit, dass eine Niederlassung übernommen wird. Dieser Hinweis benötigt zwei Argumente: die auszuwertende Bedingung und das erwartete Ergebnis. Um den Compiler zu zwingen, immer einen bestimmten Zweig vorherzusagen, geben Sie einfach dieses Ergebnis als erwarteten Wert an.

Betrachten Sie beispielsweise den folgenden Code:

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

In diesem Beispiel ist es bekannt dass der Normalfall wahrscheinlich häufiger ausgeführt wird als der Ausnahmefall. Um die Leistung zu optimieren, kann der Compiler angewiesen werden, immer vorherzusagen, dass die normale Verzweigung genommen wird:

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

Intel-Architekturen unterstützen die erzwungene Verzweigungsvorhersage mithilfe der PREFETCHW-Anweisung. Diese Anweisung wird jedoch normalerweise zum Zwischenspeichern von Daten und nicht zum Ändern des Verzweigungsvorhersageverhaltens verwendet. Andere Compiler oder Hardwareplattformen verfügen möglicherweise über eigene Mechanismen zur Beeinflussung der Verzweigungsvorhersage.

Es ist wichtig zu beachten, dass Compilerhinweise nicht dem Standard entsprechen und möglicherweise nicht immer die gewünschten Ergebnisse liefern. Darüber hinaus verfügen moderne Compiler und Prozessoren über ausgefeilte Verzweigungsvorhersagealgorithmen, die das Verzweigungsverhalten möglicherweise bereits effektiver optimieren als jeder manuelle Eingriff. Vorzeitige Mikrooptimierungen sollten mit Vorsicht angegangen werden.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWie nutzt man den Compiler-Hinweis von GCC für die Zweigvorhersage?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!