如何强制编译器不跳过我的函数调用?

How do I force the compiler not to skip my function calls?

本文关键字：我的 函数调用 何强制 编译器      更新时间：2023-10-16

假设我想对某个函数double a(double b, double c)的两个相互竞争的实现进行基准测试。我已经有一个大的array <double, 1000000> vals，我可以从中获取输入值，所以我的基准测试看起来大致如下:

//start timer here
double r;
for (int i = 0; i < 1000000; i+=2) {
    r = a(vals[i], vals[i+1]);
}
//stop timer here

现在，一个聪明的编译器可以意识到我只能使用最后一次迭代的结果，并简单地杀死其余的，留给我double r = a(vals[999998], vals[999999])。这当然违背了基准测试的目的。

是否有一个好的方法(如果它在多个编译器上工作则加分)来防止这种优化，同时保持所有其他优化?

(我已经看到关于插入空asm块的其他线程，但我担心这可能会阻止内联或重新排序。我也不是特别喜欢在每次迭代期间添加结果sum += r;的想法，因为这是不应该包含在结果计时中的额外工作。为了这个问题的目的，如果我们能专注于其他替代解决方案，那就太好了，尽管对于对此感兴趣的人来说，在评论中有一个热烈的讨论，共识是+=在许多情况下是最合适的方法。)

将a放在单独的编译单元中，并且不使用LTO(链接时间优化)。这种方式:

  • 循环总是相同的(由于基于a的优化而没有差异)
  • 函数调用的开销总是相同的
  • 要测量纯粹的开销并有一个基线来比较实现，只需对a的空版本进行基准测试

请注意，编译器不能假设对a的调用没有副作用，因此它不能优化循环并将其替换为最后一次调用。

一种完全不同的方法可以使用RDTSC，它是CPU核心中的硬件寄存器，用于测量时钟周期。它有时对微基准测试很有用，但正确理解结果并非微不足道。例如，查看这个并搜索/搜索SO以获取有关rdtsc的更多信息。

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