Испускают ли компиляторы обычно векторные (SIMD) инструкции, когда не говорят об этом явно?

Лучший компилятор для автоматического определения векторизации в стиле SIMD (когда ему говорят, что он, конечно, может генерировать коды операций для соответствующих наборов инструкций), по моему опыту, является компилятор Intel (который может генерировать код для динамической отправки в зависимости от фактического процессора, если это необходимо), близко за ним следуют GCC и Clang, а MSVC - последний (из ваших четырех).

Возможно, я понимаю, что это неудивительно - Intel действительно заинтересована в том, чтобы помочь разработчикам использовать новейшие функции, которые они добавляли в свои предложения.

Я довольно тесно сотрудничаю с Intel, и, хотя они стремятся продемонстрировать, как их компилятор может определять автоматическую векторизацию, они также очень справедливо указывают, что использование их компилятора также позволяет вам использовать конструкции pragma simd для дальнейшего отображения предположений компилятора, которые могут или не могут быть сделаны (что неясно с чисто синтаксического уровня), и, следовательно, позволяют компилятору дополнительно векторизовать код, не прибегая к встроенным функциям.

Это, я думаю, указывает на проблему с надеждой, что компилятор (для C ++ или другого языка) выполнит всю работу по векторизации ... если у вас есть простые циклы векторной обработки (например, умножение всех элементов в векторе на скаляр) тогда да, можно было ожидать, что 3 из 4 компиляторов это заметят.

Но для более сложного кода выигрыш от векторизации, который может быть достигнут не за счет простого разворачивания цикла и объединения итераций, а за счет фактического использования другого или измененного алгоритма, и компилятору будет сложно, если вообще возможно, сделать это в одиночку. Если вы понимаете, как векторизация может быть применена к алгоритму, и можете структурировать свой код, чтобы компилятор мог видеть возможности для этого, возможно, с конструкциями pragma simd или OpenMP, тогда вы можете получить желаемые результаты.

Векторизация происходит, когда код имеет определенную механическую симпатию к базовому процессору и шине памяти - если это у вас есть, то я думаю, что компилятор Intel будет вашим лучшим выбором. Без него смена компилятора мало что изменит.

Могу ли я порекомендовать Compiler Explorer Мэтта Годболта как способ проверить это - поместите туда свой код C ++ и посмотрите, что еще компиляторы на самом деле генерируют? Очень удобно ... он не включает старую версию MSVC (я думаю, что в настоящее время он поддерживает VC ++ 2017 и более поздние версии), но покажет вам, что разные версии ICC, GCC, Clang и другие могут делать с кодом ...