如何查看-march=native会激活哪些标志？

Question

我正在使用GCC 4.3编译我的C++应用程序。为了避免手动选择优化标志，我正在使用-march=native，理论上应该添加适用于我所编译的硬件的所有优化标志。但是，我如何检查它实际使用的标志？

- vartec

Answer 1

您可以使用 -Q --help=target 选项：

gcc -march=native -Q --help=target ...

< p > -v 选项也可能有用。

您可以在此处查看关于--help选项的文档here。

- thkala

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我建议这不是最佳选择。--help=target 的输出没有显示CPU缓存信息，而Elias和42n4都列出了这些方法。特别是，在Phenom上的gcc 4.9.2中，输出包括以下内容：“--param l1-cache-size = 64 --param l1-cache-line-size = 64 --param l2-cache-size = 512”。 - Daniel Santos

@DanielSantos：在我的系统上，使用“-v”选项确实会显示那些参数，尽管作为“cc1”命令行的一部分。 - thkala

在gcc版本5.4.0（Buildroot 2017.05-rc2-00016-gc7eaf50-dirty）上，使用-march=native会导致返回错误信息：汇编器消息： 错误：未知的本机架构 错误：无法识别选项-march=native。 因此，请删除-march=native，并且只需按照以下步骤即可在任何地方运行：gcc -Q --help=target。 - Oleg Kokorin

@Oleg - 这听起来像是GCC 5中的一个bug。在GCC 7中不存在这个问题。 - jww

Answer 2

要查看命令行标志，请使用：

gcc -march=native -E -v - </dev/null 2>&1 | grep cc1

如果您想查看由某些参数设置的编译器/预编译器定义，请执行以下操作：

echo | gcc -dM -E - -march=native

- elias

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这个回答应该跟被采纳的那一个一样得到很多赞，尤其是因为它列出了 native 真正的含义。 - Iwillnotexist Idonotexist

如果我想进行跨平台编译，是应该给编译器提供定义和参数，还是只提供参数就可以了？ - hanshenrik

相信参数足够。 - paleonix

Answer 3

应该是（-### 与 -v 相似）：

echo | gcc -### -E - -march=native 

展示gcc的“真实”本地标志。

您可以使用一个命令使它们更加“清晰”显示：

gcc -### -E - -march=native 2>&1 | sed -r '/cc1/!d;s/(")|(^.* - )//g'

你可以使用以下命令去掉所有 -mno-* 的标记：

gcc -### -E - -march=native 2>&1 | sed -r '/cc1/!d;s/(")|(^.* - )|( -mno-[^\ ]+)//g'

- 42n4

Answer 4

如果您想了解如何设置非本地交叉编译，我发现以下内容很有用：

在目标机器上，

% gcc -march=native -Q --help=target | grep march
-march=                               core-avx-i

然后在构建机上使用这个。

% gcc -march=core-avx-i ...

- Mark Lakata

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很遗憾，这不会包括所有的标志。 - Baptiste Wicht

@BaptisteWicht 在这种情况下，-march=native将包含哪些-march=core-avx-i不包含的标志，或者有哪些标志？谢谢！ - rogerdpack

在这台电脑上（Sandy Bridge），使用 march=sandybridge 指令并不能启用 AVX 指令集（不知道原因），但使用 march=native 指令可以。另一个重要的区别是，只有使用 march=native 指令才能提取缓存大小。 - Baptiste Wicht

@BaptisteWicht 这很奇怪，在这里似乎可以工作（我猜）：echo | gcc-6 -dM -E - -march=sandybridge | grep AVX #define __AVX__ 1，但缓存大小似乎确实不存在。 - rogerdpack

Answer 5

我要在这个问题上发表我的意见，并建议稍微详细一些的扩展elias的答案。从gcc 4.6开始，运行gcc -march=native -v -E - < /dev/null会以多余的-mno-*标志的形式产生越来越多的垃圾信息。以下内容将删除这些标志：

gcc -march=native -v -E - < /dev/null 2>&1 | grep cc1 | perl -pe 's/ -mno-\S+//g; s/^.* - //g;'

然而，我只在两个不同的CPU（Intel Core2和AMD Phenom）上验证了正确性，因此建议运行以下脚本，以确保可以安全地剥离所有这些 -mno-* 标志。

2021年编辑：确实有一些机器使用特定的-march值，但必须使用-mno-*来禁用某些隐含的ISA（指令集架构），而-march=native则无法实现该功能。

#!/bin/bash

gcc_cmd="gcc"

# Optionally supply path to gcc as first argument
if (($#)); then
    gcc_cmd="$1"
fi

with_mno=$(
    "${gcc_cmd}" -march=native -mtune=native -v -E - < /dev/null 2>&1 |
    grep cc1 |
    perl -pe 's/^.* - //g;'
)
without_mno=$(echo "${with_mno}" | perl -pe 's/ -mno-\S+//g;')

"${gcc_cmd}" ${with_mno}    -dM -E - < /dev/null > /tmp/gcctest.a.$$
"${gcc_cmd}" ${without_mno} -dM -E - < /dev/null > /tmp/gcctest.b.$$

if diff -u /tmp/gcctest.{a,b}.$$; then
    echo "Safe to strip -mno-* options."
else
    echo
    echo "WARNING! Some -mno-* options are needed!"
    exit 1
fi

rm /tmp/gcctest.{a,b}.$$

我并没有发现 gcc -march=native -v -E - < /dev/null 和 gcc -march=native -### -E - < /dev/null 之间有什么区别，除了一些参数被引用外，还有包含没有特殊字符的参数，因此我不确定在什么情况下会有任何实际区别。最后，请注意 --march=native 是在 gcc 4.2 中引入的，在此之前它只是一个无法识别的参数。

- Daniel Santos

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不错，这个 glean 函数也包含了缓存大小。 - rogerdpack

gcc版本为5.4.0（Buildroot 2017.05-rc2-00016-gc7eaf50-dirty）返回错误：未知架构“native” - Oleg Kokorin

奥列格：你用的是什么架构？“本地”的支持可能只在某些架构上可用。 - Daniel Santos

Answer 6

有一个resolve-march-native可以完美解决这个问题：它解析GCC的输出，并将多次调用GCC的输出合并为最终答案。例如：

# resolve-march-native --vertical
-march=sandybridge
-maes
--param=l1-cache-line-size=64
--param=l1-cache-size=32
--param=l2-cache-size=3072

还有distccflags，但它似乎已经停用。

附注：我是resolve-march-native的作者。

- Sebastian