Vectorization

SIMD vectorization ile otomatik paralelleştirmeyi öğrenirsin.

Vectorization

Vectorization, derleyicinin bir döngüyü SIMD (Single Instruction Multiple Data) komutlarına çevirmesidir. Tek bir komutla birden çok dizi elemanı işlenir; bu, hızda katkı sağlar.

Modern CPU'larda SSE/AVX kayıtcıları 4-16 int aynı anda işler. Derleyici -O3 ile otomatik vektörizasyon yapar. Engeller: işaretçi aliasing (iki işaretçi aynı belleğe işaret edebilir), döngü içinde koşul, karmaşık bağımlılıklar. __restrict__ anahtar kelimesi aliasing olmadığını söyler.

Vektörizasyona yardım

Derleyicinin döngüyü vektörize edebilmesi için: döngü basit olmalı (tek blok, koşul yok), döngü sayısı önceden bilinmeli (sabit veya n), işaretçiler ayrık olmalı (aliasing yok). int* __restrict__ a yazmak aliasing olmadığını bildirir.

Örnek: void add(int* __restrict__ a, int* b, int n) { for (int i = 0; i < n; ++i) a[i] += b[i]; }. Burada a ve b ayrık olduğu için derleyici her adımı güvenle SIMD ile işler. Vektörizasyon olmadan her adım tek tek işlenir; bu da yavaştır.

Uygulama Vektörize toplam yaz

int sum(int* a, int n) yaz. Gövdesi: int s = 0; for (int i = 0; i < n; ++i) s += a[i]; return s;. main içinde int a[4] = {1, 2, 3, 4}; tanımla ve std::cout << sum(a, 4); yaz.

Örnek çözümü göster

#include <iostream>

int sum(int* a, int n) {
    int s = 0;
    for (int i = 0; i < n; ++i) s += a[i];
    return s;
}

int main() {
    int a[4] = {1, 2, 3, 4};
    std::cout << sum(a, 4);
    return 0;
}

Kendini test et

Parçayı rolüne eşle

SIMD

Tek komut çok veri
#pragma omp simd

OpenMP vektörizasyon
__restrict__

İşaretçi ayrıklığı
-O3

Vektörizasyon bayrağı

restrict anahtarını tamamla

void add(int* ________ a, int* b, int n) { for (int i = 0; i < n; ++i) a[i] += b[i]; }

Cevabı göster

void add(int* __restrict__ a, int* b, int n) { for (int i = 0; i < n; ++i) a[i] += b[i]; }

-O3 hangi optimizasyonu etkinleştirir?
```
g++ -O3 main.cpp
```
- Hiçbir şey
- Yalnızca uyarılar
- Agresif vektörizasyon ve döngü açma
- Aynı şey
Cevabı göster

Agresif vektörizasyon ve döngü açma — -O3, -O2'ye ek olarak agresif vektörizasyon ve döngü açma yapar.

Sıradaki ders: Inline

Deneyiminizi Geliştiriyoruz

Çerez Tercihleri

Kesinlikle Gerekli Çerezler

Analitik Çerezler