前言
人们在使用一个新的编程工具时总会感到缺乏自信,本文试图让你对VC的代码优化有更直观的感觉,希望你能通过阅读本文从VC中"得到"更多的东西。
Visual C++ .NET 2003 VC.NET 2003不仅带来了两个新的优化选项,它还改进了VC.NET 2002中一些优化的性能。
第一个新增选项是"/G7",它告诉编译器对Intel Pentium 4和AMD Athlon处理器进行优化。
使用"/G7"选项编译的
程序,当我们和VC.NET 2002生成的代码比较时发现,它通常能使典型的程序的运行速度提高5到10个百分点,如果使用了大量浮点代码甚至能提高10到15个百分点。而提高的优化程度可能很高也可能较低,在一些使用
最新CPU和"/G7"选项的测试中,甚至提高了20%的性能。
使用"/G7"选项不代表生成的代码只能运行在Intel Pentium 4和AMD Athlon处理器上。这些代码仍可以运行在老的CPU上,只是在性能表现上可能有"小小的惩罚"。另外,我们观察到一些程序使用"/G7"后在AMD Athlon上运行的比用Intel Pentium 4更慢。
当没使用"/Gx"选项时,编译器会默认使用"/GB"选项,此时为"blended"优化模式。在VC.NET 2002和VC.NET 2003中,"/GB"代表"/G6",即为Intel Pentium Pro, Pentium II, Pentium III处理器优化。
这儿有一个例子,它展示了做与常整数乘法时使用Pentium 4和"/G7"的优化
效果,下面是源代码:
int i; … // Do something that assigns a value to i. … return i*15; |
当使用"/G6"时,生成了目标代码:
mov eax, DWORD PTR _i$[esp-4] imul eax, 15 |
当使用"/G7"时,生成了更快(可惜更长)的代码,它没用imul(乘)指令,在Pentium 4上执行只需要14个周期。目标代码如下:
mov ecx, DWORD PTR _i$[esp-4] mov eax, ecx shl eax, 4 sub eax, ecx |
第二个优化选项是"/arch:[argument]",用它可对SSE或SSE2优化,生成使用Streaming SIMD Extensions (SSE) 和 Streaming SIMD Extensions 2 (SSE2) 指令集的程序。当使用"/arch:SSE"选项时,目标代码只能运行在支持SSE指令(如:CMOV, FCOMI, FCOMIP, FUCOMI, FUCOMIP)的CPU上。当使用"/arch:SSE2"选项时,目标代码只能运行在支持SSE2指令集的CPU上。
相比于"/G7",使用了SSE或SSE2优化的程序,一般能减少2-3%的运行时间,个别测试中甚至能减少5%的运行时间。
使用"/arch:SSE"可得到以下效果:
1、在使用单精度浮点数时,使用SSE指令对其处理。
2、使用CMOV指令,它最早被Pentium Pro支持。
3、使用FCOMI, FCOMIP, FUCOMI, FUCOMIP指令,它们也是最早被Pentium Pro支持的。
使用"/arch:SSE2"的话,可以得到所有"/arch:SSE"选项的效果,另外还有以下几个效果:
1、在使用双精度浮点数时,使用SSE2指令对其处理。
2、使SSE2指令集做64位切换。(原文:Making use of SSE2 instructions for 64-bit shifts)
还有其它的好处,在同时使用"/arch:SSE"或"/arch:SSE2” 和 "/GL"(全程优化)选项选项时,编译器会对浮点参数和浮点返回值做函数调用规则优化。
上面说的几点优化特性已经包括于VC.NET 2003里了。另外还有一点就是能消除"死参数"--从没被用过的参数。比如:
int f1(int i, int j, int k) { return i + k; }
int main() { int n = a+b+c+d; m = f1(3, n, 4); return 0; } |
在函数f1()中,第二个参数从没被使用过。当我们用"/GL"(全程优化)选项时,编译器将产生如下目标代码来调用f1():
mov eax, 4 mov ecx, 3 call ?f1@@YAHHHH@Z mov DWORD PTR ?m@@3HA, eax |
在这个例子里,变量"n"从没被运算,只有两个参数被f1()使用,所以只传递那两个参数(并且它们是从寄存器传过去的,这比使用栈传更快)。另外,编译这个例子时要禁止内联(inlining),否则函数f1()就不存在了,而直接给m赋予值7。