通过大量取消引用来优化C代码

Question

Linux perf和GPerfTools pprof在这段代码中给了我很多停滞的前端和后端周期：

for(j = oL; j < oR; j++) {
   T[j].v = (T[j].x / div)*K+T[j].y /div;
   T[j].x = T[j].x % div;
   T[j].y = T[j].y % div;        
   counterK[T[j].k]++;
  }

给我：

 9.973.660.617 stalled-cycles-frontend   #   42,16% frontend cycles idle   
 4.874.722.502 stalled-cycles-backend    #   20,60% backend  cycles idle   

我了解到停顿的周期意味着指令流水线无法真正前进，无法（可能）等待内存中的某些数据。 我可以看到在那段代码中有很多解引用Pouner来构造成员的方法，这可能是个问题，但是我恐怕我缺乏足够的知识来查看那里的任何优化。 有人可以帮忙吗？

Answer 1

在现代体系结构上，单独取消引用struct指针应该不是问题。 他们可以进行相对寻址并很好地应对此类访问。 同样，在一条评论中提到的混叠也不应该成为问题。 *T和*counterK具有不同的类型，因此C永远不会假设它们是别名。

通常，对于您向我们展示的循环，处理器/内存带宽是瓶颈，而不是处理器的速度。 可能是，您正处于可以提供服务的极限。

您正在按顺序访问T ，这已经是您可以做到的最好的选择。 T唯一可能的优化是，您在其中有很多字段，这些字段没有显示给我们的循环使用。 然后，您可能会浪费处理器/内存带宽。 然后将内容压缩为仅包含所需信息的数组可能会有所帮助。

对于counterK事情要复杂得多，因为您使用的信息没有提示访问模式或数组的大小。 如果counterK很大（比您的L1缓存大得多），并且您的访问非常不规则，则可能来自此处。