为多个SIMD架构生成代码

我编写了一个库,我使用CMake来验证MMX,SSE,SSE2,SSE4,AVX,AVX2和AVX-512的标头是否存在.除此之外,我检查是否存在指令,如果存在,我添加必要的编译器标志,-msse2 -mavx -mfma等.

这一切都非常好,但我想部署一个二进制文件,它适用于各代处理器.

问题:是否有可能告诉编译器(GCC)每当使用SIMD优化函数时,它必须为架构列表生成代码？当然还有高级分支机构

我在想类似于编译器如何为函数生成代码,其中输入指针是4或8字节对齐的.为了防止这种情况,我使用__builtin_assume_aligned宏.

什么是最佳做法？多个二进制文件？命名？

只要你不关心可移植性,是的.

最近的GCC版本比使用target_clones函数属性我知道的任何其他编译器更容易.只需添加属性,以及要为其创建版本的目标列表,GCC将自动创建不同的变体,以及在运行时自动选择版本的调度函数.

如果你想要更多的可移植性,你可以使用target属性,clang和icc也支持,但你必须自己编写调度函数(这并不难),并多次发出函数(通常使用一个宏,或反复包括标题).

AFAIK,如果您希望代码与MSVC一起使用,则需要使用不同选项的多个编译器调用.

如果您只是在说要让编译器生成SSE / AVX等指令，并且您有“通用”代码（即您没有使用内在函数进行显式矢量化，或者有很多代码可供编译器发现和使用）。自动向量化），那么我应该警告您，编译整个代码库的AVX，AVX2或AVX512的运行速度可能会比SSE版本的编译速度慢得多。

当检测到使用寄存器的上半部分的AVX操作码时，CPU会为电路的上半部加电（否则将断电）。这会消耗更多的功率，产生更多的热量并降低芯片的基本时钟速度，具体取决于高功率和低功率操作码的混合，通常会降低10-20％，因此您可能会立即失去15％的性能，然后在开始发现任何收益之前，要进行很多矢量化处理，以弥补此性能缺陷。

请参阅此线程中我的详细解释和参考。

另一方面，如果您正在使用内在函数进行显式矢量化并且您确定具有足够大的AVX爆发等特性，那么我已经成功编写了代码，告诉MSVC为SSE2编译（x64的默认设置），但是然后我会动态检查CPU功能，并将某些功能切换到使用AVX内在函数实现的代码路径。

MSVC允许这样做（它会产生警告，但您可以使这些警告消失），但是在GCC 4.9下很难使用相同的技术，因为仅当使用适当的代码生成标志时，编译器才声明内在函数。[更新：@nemequ下面说明如何使用属性装饰功能在gcc下进行此工作]根据GCC的版本，您可能必须编译带有不同标志的文件才能获得可用的系统。

哦，您还必须注意AVX-SSE转换（当您离开代码的AVX部分以返回SSE代码时，请致电VZEROUPPER）-可以做到，但是我发现了解CPU的影响比我本来要大设想的。