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coolrainbow

木蟲 (著名寫手)

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[交流] 【轉(zhuǎn)帖】intel Fortran編譯器的一個(gè)“危險(xiǎn)”優(yōu)化已有9人參與

源地址：http://hi.baidu.com/coolrainbow/ ... d6c40c5aaf535e.html

今天無意中發(fā)現(xiàn)了intel編譯器優(yōu)化的一個(gè)問題。我有一個(gè)程序，大致是這樣

program main
integer, parameter :: n = 1000
real(kind = 8) value(n)
integer i

call computation(value)

do i = 1, n
      write (*,*) value(n)
enddo
end

其中computation是一個(gè)計(jì)算量極大的subroutine。利用intel編譯編譯，分別令n = 1000和n = 5000，不優(yōu)化和優(yōu)化執(zhí)行的時(shí)間

n          1000             5000
O0       12min          60min
O2       7min          36min

后來，我無意中將輸出函數(shù)的代碼取消了，也即：

program main
integer, parameter :: n = 1000
real(kind = 8) value(n)
integer i

call computation(value)
end

再次運(yùn)行，驚現(xiàn)！

n          1000             5000
O0       11min30s       59min
O2       0.003s          0.003s

看到這種結(jié)果，我目瞪口呆，可是當(dāng)我發(fā)現(xiàn)n=1000和5000是執(zhí)行時(shí)間相同，我就猜測computation這個(gè)子過程根本就沒有執(zhí)行。那么為什么沒執(zhí)行呢？我猜測：intel編譯器在O2過程中，發(fā)現(xiàn)后續(xù)代碼沒有用到value這個(gè)數(shù)組，也沒有牽扯到computation函數(shù)內(nèi)部的任何內(nèi)容，因此干脆將其優(yōu)化掉了。

這個(gè)猜測對(duì)嗎？決定看一下。在n=1000時(shí)候，我將兩段代碼編譯成匯編語言：
ifort -O0 -o pO0.s -S foo.f90
ifort -O2 -o pO2.s -S foo.f90

首先觀察pO0.s，發(fā)現(xiàn)：

# -- Begin MAIN__
.........
call    foo_mp_computation_             #369.10
........
# -- End MAIN__

果然，main中調(diào)用了computation函數(shù)。再看pO2.s，我們發(fā)現(xiàn)：

# -- Begin MAIN__
........
# -- End MAIN__

確確實(shí)實(shí)沒有發(fā)現(xiàn)computation函數(shù)調(diào)用的匯編代碼，哈哈，看來我的推測是對(duì)的。

下面這段比較小的代碼，大家可以自己用編譯器編譯一下，我用ifort編譯了一下，和上面是一樣的，通過匯編語言可以發(fā)現(xiàn)，開啟O2時(shí)，匯編代碼的MAIN中沒有出現(xiàn)調(diào)用perform函數(shù)的內(nèi)容。當(dāng)然，如果我說的不對(duì)，希望大家指教，呵呵。

subroutine perform(value, n)
integer n
real(kind = 8) value(n)

integer i

do i = 1, n
   value(i) = 2.0*i
enddo
return
end subroutine

program main

integer, parameter :: n = 10
real(kind = 8) value(n)

call perform(value,n)

end

事實(shí)上，這個(gè)例子表明，編譯器的優(yōu)化選項(xiàng)確實(shí)有一定的危險(xiǎn)性，盡管在這個(gè)例子中，并沒有什么問題，但是在投產(chǎn)級(jí)別的軟件中啟動(dòng)優(yōu)化選項(xiàng)時(shí)的確要慎重，一般不要啟用O3這種激進(jìn)的優(yōu)化，即使啟用也一定要試驗(yàn)確定代碼無誤后才行

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1樓 2010-09-12 18:21:45

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hakekill

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這個(gè)確實(shí)是第一次聽說，不知道gfortran是不是這樣

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2樓2010-09-12 19:06:22

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ifmc1234

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Originally posted by coolrainbow at 2010-09-12 18:21:45:
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今天無意中發(fā)現(xiàn)了intel編譯器優(yōu)化的一個(gè)問題。我有一個(gè)程序，大致是這樣

program main
integer, param ...

樓主正解。很多軟件都說了這個(gè)問題。
所以有些軟件(需要自己編譯的)告訴使用者要把編譯結(jié)果和他們給的例子進(jìn)行比較。

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3樓2010-09-12 19:21:14

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coolrainbow

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Originally posted by hakekill at 2010-09-12 19:06:22:
這個(gè)確實(shí)是第一次聽說，不知道gfortran是不是這樣

gfortran似乎沒有這樣，比如剛才那段代碼

f95 -O0

CODE:

.LCFI4:

         movl    $options.5.935, %esi

         movl    $7, %edi

         call    _gfortran_set_options

         leaq    -80(%rbp), %rdi

         movl    $.LC0, %esi

         movl    $0, %eax

         call    perform_

         leave

         ret

.LFE3:

f95 -O2

CODE:

.LCFI0:

        movl    $options.5.929, %esi

        movl    $7, %edi

        call    _gfortran_set_options

        movq    %rsp, %rdi

        movl    $.LC0, %esi

        xorl    %eax, %eax

        call    perform_

        addq    $88, %rsp

        ret

.LFE3:

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4樓2010-09-12 21:00:35

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maomao1210

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5樓2010-09-13 09:08:38

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tjyl

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只能說有些人現(xiàn)在還用循環(huán)固定次數(shù)來延時(shí)不起作用了
gcc也會(huì)做這樣的優(yōu)化的，不是什么奇怪的。

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6樓2010-09-13 13:06:09

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weiwei43

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原來發(fā)現(xiàn)編譯時(shí)debug和release結(jié)果不一樣，是不是也是優(yōu)化的結(jié)果不同？

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7樓2010-09-26 19:05:38

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bulrush2008

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前不久我也發(fā)現(xiàn)了類似的問題：用ifort -Ox (x=1,2,3)優(yōu)化編譯，程序都會(huì)莫名其妙的爆掉，而且輸出對(duì)測試“探針”敏感。后來才發(fā)現(xiàn)用ifort -O0編譯，問題就沒了。危險(xiǎn)啊。

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行有不愜于心則餒已。

8樓2016-01-21 22:22:59

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virtualzx

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這不是編譯器的問題，是你程序本身有bug，而優(yōu)化引爆了bug。你的問題很可能是變量沒初始化，下標(biāo)越界等。

如果你調(diào)用了一個(gè)很復(fù)雜的函數(shù)，但是完全沒用到它的輸出，也沒有改變?nèi)魏魏瘮?shù)外的變量，那說明這個(gè)函數(shù)本身就是一段垃圾代碼，優(yōu)化就是應(yīng)該把它拿掉的。這不能叫危險(xiǎn)，反倒說明它派上用場了

發(fā)自小木蟲IOS客戶端

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9樓2016-01-22 04:17:29

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hwliu11

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開啟優(yōu)化代碼出問題，代碼多少都是有問題的

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10樓2016-01-22 14:15:23

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