-fno-strict-aliasingのパフォーマンスへの影響

Question

GCCで-fno-strict-aliasingを指定したため、パフォーマンスを示すベンチマークがありますか（または他のコンパイラでは 相当）。

Answer 1

異なるコンパイラがさまざまなレベルの侵略でそれを実装するので、それはコンパイラごとに大きく異なります。 GCCはそれに対してかなり積極的です：厳密なエイリアシングを有効にすると、人間と「明らかに」同等のポインタ（別名：foo* a; bar * b; b = (foo*)a;）はエイリアスできなくなりますが、非常に積極的な変換が可能ですが、書かれたコード。 AppleのGCCは、この理由からデフォルトで厳密なエイリアスを無効にしています。

LLVMと対照的に、には厳密なエイリアシングがありません。また、計画されている間に、同値性を判断できない場合はフォールバックケースとして実装する予定です。上の例では、aとbを同等と判断します。他の方法で関係を判断できない場合は、タイプベースのエイリアシングしか使用しません。

私の経験では、厳密なエイリアシングのパフォーマンスへの影響は、ループインバリアントコードモーションと関係しています。ループインバリアントコードモーションは、ループ内のロードが反復される配列のエイリアスを起こさないことを証明するためにループから引き出される。 YMMV。

Answer 2

PS3で大規模なプロジェクトでこれをテストしたところ、多くのレジスタが実際にSAのメリットを享受できるアーキテクチャなので、PowerPCはあなたが見たい最適化一般的に非常にローカルになり（スコープが賢明）、小さくなる。 20MBの実行可能ファイルでは、おそらく.textセクション（=コード）の80kbを削り取りました。これはすべて小さなスコープの&ループにあります。

このオプションを使用すると、生成されたコードを今より軽量で最適化することができます（1〜5％の範囲で考える）が、大きな結果は期待できません。したがって、-fno-strict-aliasingを使用した場合の影響は、おそらくパフォーマンスに大きな影響を与えないでしょう。つまり、-fno-strict-aliasingが必要なコードを持つことは、せいぜい最適以下の状況です。

Answer 3

ここでは、2004年に実施された研究へのリンクがあります。http://docs.lib.purdue.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1124&context=ecetrは、とりわけ、コードパフォーマンスに対する厳密なエイリアシングの影響に関するものです。図2.5は、3％〜10％の相対的な改善を示しています。

パフォーマンス低下の研究者説明：

アセンブリコードを検査するから、私たちは、劣化が レジスタ割り当てアルゴリズムの効果であることがわかりました。 GCCは、グラフの色付けレジスタアロケータ[2、3]を実装しています。厳密なエイリアシングを使用すると、変数の有効範囲が長くなり、高いレジスタ圧と '流出'につながります。より控えめなエイリアシングでは、同じ変数には、（短い）ライブ範囲の終わりにメモリ転送が発生します。

[2] Peter Bergner、Peter Dahl、David Engebretsen、Matthew T. O'Keefe。こぼれたコード 干渉領域のスピリングによる最小化。 SIGPLANのプログラミングに関する会議 言語の設計と実装、287-295、1997年。

[3] Preston Briggs、Keith D. Cooper、およびLinda Torczonグラフの色付けの改善 レジスタの割り当て。プログラミング言語とシステムに関するACMトランザクション、 16（3）：428-455、1994年5月。