Может ли доступ к неинициализированным значениям привести к результату?

Question

Я оптимизирую матричную числовую точку доступа.

В настоящее время я делаю блокировку и loop unrolling для улучшения производительности. Тем не менее, я намеренно не очищаю границы. Вместо этого я допускаю переполнение блоков блокировки, и, конечно, алгоритм затрагивает неинициализированные значения.

Однако матрица щедро предопределена, чтобы справиться с переполнением, поэтому я фактически не незаконно обращаюсь к местоположению памяти.

Я не делаю пилинг по нескольким причинам:

• лени
• производительности удара из-за очень плохую местность пилинга пограничного случая.
• Чтобы избежать сложного кода обрыва границы.

Тем не менее, мне интересно, могут ли эти переполненные обращения, которые касаются неинициализированных значений, на самом деле вызвать удар производительности?

Я предсказуемо знаю, где происходят неинициализированные обращения, и они также сообщаются через valgrind. Я также профилировал код с использованием VTune от Intel и не видел никаких признаков, которые могли бы указывать на ухудшение производительности из-за этого.

Answer 1

Просто чтобы получить педантичный материал из пути:

Согласно стандарту, плохие вещи могут произойти, если вы используете неинициализированные данные. (Стандарт допускает значения «ловушки», которые могут вызывать исключения.) Но для всех практических целей это, вероятно, не применимо здесь.

---

Если вы имеете дело с целыми числами, доступа и работы на неинициализированными данных не будет иметь никакого влияния на производительность. (В сторону от деления, все операции, как правило, фиксированной задержкой)

Для чисел с плавающей точкой, существуют две проблемы:

1. Signalling NaNs
2. Denormalized Values

В зависимости от окружающей среды, сигнализация NaN может вызвать аппаратное исключение. Таким образом, это будет проблема корректности, а не просто проблема с производительностью.

Он может противостоять интуиции, что денормальные поплавки имеют какое-либо отношение к этому. Однако неинициализированные данные имеют высокую вероятность денормализации.

And you really don't want to be messing with denormalized floating-point.

Так что, если вы достаточно неудачны для неинициализированного значения иметь хотя бы одну денормализованного значения, вы можете ожидать неприятный штраф 100+ цикла в конце каждой итерации цикла. Теперь, в зависимости от того, насколько велики петли, это может быть или не иметь значения.

Сказанное так: Почему неинициализированные данные подвержены денормализации? Если первые несколько бит значения с плавающей запятой равны нулю, то они денормализуются. Это так просто. Если данные были целыми числами или 64-битным указателем ... Он будет денормализован при интерпретации как значение с плавающей запятой.

---

Предложения:

• Нулевой инициализировать данные. Если это слишком дорого, по крайней мере, нуль-инициализировать конечные точки.
• Избегайте доступа к неинициализированным данным, вставляя этот код очистки. Возможно, что-то вроде Duff's Device. Хотя я обычно предпочитаю набор двоичных сокращающих if-утверждений.