Интересная задача - 2

[programming]

Рассмотрим такой пример:

void f1 (int* x, int* y, int* sum, int* product, int* sum_product, int* even, size_t s)
{
 for (int i=0; i<s; i++)
 {
   sum[i]=x[i]+y[i];
   product[i]=x[i]*y[i];
   even[i]=i*2; // some dummy value
   sum_product[i]=sum[i]+product[i];
 };
};

По входным данным x и y вычисляются массивы sum, product, update_me, sum_product:

sum[i]=x[i]+y[i];
product[i]=x[i]*y[i];
even[i]=i*2;
sum_product[i]=sum[i]+product[i];

Компилятор генерирует ассемблерный код, суть которого сводится к следующему:

• вычислить следующий sum[i] и поместить в память это значение
• вычислить следующий product[i] и поместить в память это значение
• вычислить следующий even[i] и поместить в память это значение
• вычислить следующий sum_product[i] — на этой стадии придется снова загружать из памяти подсчитанные sum[i] и product[i].

Можно подумать, что четвёртый шаг не оптимальный. В самом деле: подсчитанные sum[i] и product[i] не обязательно снова загружать из памяти, ведь мы их только что подсчитали.
Но оказывается, что никакие ключи оптимизации для данного C-кода не позволят использовать значения, сохранённые в регистрах, полученные на шагах 1 и 2.

Вопрос 1: попробуйте объяснить такое "неоптимальное" поведение компилятора
Вопрос 2: попробуйте предложить решение (если оно есть), которое позволит избежать лишних чтений данных из памяти.