高效的手动循环展开
我有这个C代码：
for (k = 0; k < n_n; k++) { if (k == i || k == j) continue; dd=q2_vect[k]-q1_vect; d2=dd*dd; if (d2<0) { a=1; break; } } 出于编译器优化的原因（在Cell处理器的SPE上），我需要手动解开这个，所以我尝试了：
dd=q2_vect[0]-q1_vect; d2=dd*dd; if (d2<0)goto done; dd=q2_vect[1]-q1_vect; d2=dd*dd; if (d2<0)goto done; dd=q2_vect[2]-q1_vect; d2=dd*dd; if (d2<0)goto done; ..... ..... // end goto notdone; done: ok=0; notdone: .....
但我不知道如何应对
if (k == i || k == j) continue;
并且事实上lopp取决于每次在“n_n”上运行，并且我应该编写代码这么多次，因为最大值“n_n”会得到。
你怎么认为它可以修复？
你确定编写的代码是否正确？ 如果dd是有符号整数类型，则当前代码具有未定义的行为，如果d2是无符号的，或者dd和d2是浮点类型，则永远不满足if中的条件。 看起来你正在搜索除了i或j之外的第一个索引k ，其中平方表达式q2_vect[ k]-q1_vect溢出。
至于有效地跳过i和j迭代，我只想看看展开的“循环”停止的位置，如果k等于i或j ，则在k+1重新启动它。 这假设你的循环中的代码没有副作用/运行总数，这是正如所写的那样，但我希望你可能有意为代码做其他事情（比如求和方块）。
最后，我非常怀疑你希望在你甚至似乎没有工作代码开始时手动展开循环。 任何好的编译器都可以为你展开循环，但是通常你展开的循环类型会使性能变差而不是更好。 我认为你最好先让你的代码正常工作，然后测量（并查看编译器生成的asm），并在你确定存在问题后再尝试改进。
所写的代码对于SPE来说是相当不合适的，因为它的分支很重。 此外，有关变量类型的信息也会有所帮助; 所写的测试似乎相当模糊（即使使用>0修复），但代码看起来可能是C ++使用某种重载operator -的向量类operator -表示向量减法和两个向量的operator *来计算点积。
在SPE上使用这些简单循环的第一件事就是让它们无分支（至少内部循环;即展开几次并且只检查每N次迭代的早期退出）并使用SIMD指令：SPE 只有SIMD因此，不要在循环中使用SIMD处理会浪费75％的可用寄存器空间和计算能力。 类似地，SPE一次只能加载对齐的qwords（16字节），使用较小的数据类型需要额外的工作来重新调整寄存器的内容，以便您尝试加载的值最终在“首选插槽”中。
通过使用以下无分支forms重写循环的第一部分来消除if (k == i || k == j) （这是伪代码。它立即适用于整数，但你需要使用intrinsics在浮点数上获取按位运算）：
dd = q2_vect[k] - q1_vect; d2 = dd * dd; d2 &= ~(cmp_equal(k, i) | cmp_equal(k, j));
这里， cmp_equal对应于各自的SPE内在函数（语义： cmp_equal(a,b) == (a == b) ? ~0u : 0 ）。 当k == i或k == j时，这迫使d2为零。
要避免内循环中的if (d2 > 0)分支，请执行以下操作：
a |= cmp_greater(d2, 0);
并且只检查a是否为非零（早期）每几次循环迭代。 如果为d2计算的所有值都是非负的（如果您的类型是整数，浮点数或实值向量类，则会出现这种情况），您可以进一步简化此操作。 做就是了：
a |= d2;
最后，如果所有单个术语都非零，则只有非零。 但要注意整数溢出（如果你使用整数）和NaN（如果你使用浮点数）。 如果您必须处理这些情况，上述简化将破坏代码。
通常，循环展开意味着使循环包含一些迭代，这样它运行的次数更少。 例如，
for(i=0;i
可以展开到
i=0; if(count%2==1) { printf("%d", i); i=1; } while(i
对于第一个问题，您需要在满足条件时不“执行”循环体。 对于这个特殊问题，您可以将该条件的逻辑否定放在if语句的条件中。
通常展开是一个因素; 展开的代码仍然存在于循环中（除非已知循环边界非常小）。 此外，您需要在循环外执行工作的“余数”（对应于问题大小的其余部分除以展开因子）。
所以，循环展开的一个例子：
for (i = 0; i < n; ++i) do_something(i);
可以将因子2展开到：
for (i = 0; i < n-1; i += 2) { do_something(i); do_something(i+1); } for (; i < n; ++i) do_something(i);
其中第二个循环执行“余数”（它也将i设置为与展开的循环相同的东西，但如果在此之后不需要i ，整行可以只是if (i < n) etc为此案件）。
假设n_n是一个编译时常量，循环可以像这样简单地展开：
do { k=0 if (k == i || k == j) ; else { dd=q2_vect[ k]-q1_vect; d2=dd*dd; if (d2<0) { a=1; break; } } k=1 if (k == i || k == j) ; else { dd=q2_vect[ k]-q1_vect; d2=dd*dd; if (d2<0) { a=1; break; } } /* and so on, n_n times */ k= n_n-1 if (k == i || k == j) ; else { dd=q2_vect[ k]-q1_vect; d2=dd*dd; if (d2<0) { a=1; break; } } } while (0);
基本上，继续之后的所有内容都会进入if语句的else部分
编辑：由于n_n不是编译时常量，您仍然可以通过循环中的循环执行多次运行来展开循环，然后使用switch-case语句完成。 事实上，你可以将它们组合起来，这就是Duff的设备。
#define LOOP_BODY \ do{ \ if (k == i || k == j) \ ; \ else \ { \ dd=q2_vect[ k]-q1_vect; \ d2=dd*dd; \ if (d2<0) \ { \ a=1; \ break; \ } \ } while (0) k = 0; switch(n_n % 8) { case 0: for (; k < n_n; k++) { LOOP_BODY; k++; case 7: LOOP_BODY; k++; case 6: LOOP_BODY; k++; case 5: LOOP_BODY; k++; case 4: LOOP_BODY; k++; case 3: LOOP_BODY; k++; case 2: LOOP_BODY; k++; case 1: LOOP_BODY; k++;} }
展开这个循环在这里没有多大帮助。 内循环软件展开有助于软件流水线化指令，以在运行时实现更高的IPC。 在这里它可能通过展开来破坏逻辑。