为什么std::copy不能向量化？

Question

考虑以下通用代码：

#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <algorithm>    // std::copy    

int main() {
    const int n=1024;
    float a1[n],a2[n];
    std::srand(std::time(0)); 
    for(int i=0;i<n;i++)      a2[i]=std::rand()/(float)RAND_MAX;
    std::copy(a2,a2+n,a1);
}

当我在Ubuntu上使用g++/gcc 4.8.1编译，并使用-O3 -march=native -mtune=native标志时，我发现与复制对应的行无法进行矢量化处理：

note: not vectorized: not enough data-refs in basic block.

如果我使用

for(int i=0;i<n;i++)      a1[i]=a2[i];

我也收到了同样的编译器信息。我有点困惑。直觉上，我认为两个不重叠的数组之间的复制必须是可以向量化的。有人能解释为什么不是这种情况吗（最终提供一个修复方案，尽管承认这不是我代码中的瓶颈，我主要是为了理解该错误信息）？

- user189035

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你的代码太破碎和不完整，无法重现结果。请更新为可以编译的内容。 - Fred Foo

@larsmans：好的，我现在明白了（抱歉我想简短一些）。现在这样更好吗？ - user189035

如果您使用memmove()会怎样？ - John Zwinck

请参见 https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=57579。看起来你的代码没问题，这只是一条“信息”消息。 - MP24

@MP24：太棒了，谢谢！你能把这个发成一个答案吗？我会很乐意接受的！ - user189035

Answer 1

看起来你的代码没问题，只是一个“信息”消息：请参阅http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=57579。在那里，类似的代码将通过另一种方法进行矢量化，因此第二个矢量化代码会输出无法矢量化的信息消息（再次）。

- MP24

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谢谢！这解决了部分谜团。然而，虽然我可以看出在std::copy函数中会发生什么，但当执行'for(int i=0;i<n;i++) a1[i]=a2[i];'时，我并不清楚会发生什么。 - user189035

你看过生成的 ASM 代码了吗？请参考 https://dev59.com/BoDba4cB1Zd3GeqPASfc，其中包含了向量化调用的 ASM 输出。你可能想比较一下 std::copy 和手动复制的 ASM 输出。 - MP24