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clang - 看似不必要的 bitcast -> phi -> 正在生成 bitcast

问题描述

我遇到了一个问题，Clang 似乎生成了不必要的位广播（从 f32 -> i32 -> f32。以下是生成的 IR（去除了不相关的部分。我尝试突出显示相关行，但这在代码中不起作用）堵塞。

问题是定义 %5 的位转换，然后是重复的 phi 节点（%6 和 %7），以及最后一行的位转换存储。我看不出这个数据路径被比特广播到 i32 的原因，它没有在其他任何地方使用。

对应的 c 代码只包含浮点数据类型，一些以嵌套数组作为数据类型的结构，if elseif else 构造一些浮点常量（它是生成代码）。不知道为什么。

（代码：https ://pastebin.com/c0gYkwhF，llvm ir： https ://pastebin.com/NSyhSkUa ）

tldr;

; Function Attrs: nofree norecurse nounwind uwtable
define dso_local void @CurrentControl_step() local_unnamed_addr #0 {
entry:
; (...)
  %mul3 = fmul fast float %4, 0x3FEFFFEF80000000
  %add4 = fadd fast float %3, %mul3
  %cmp = fcmp fast ogt float %add4, 0x3FEF400000000000
  br i1 %cmp, label %if.then, label %if.else

; (...)

if.else7:                                         ; preds = %if.else
  store float %add4, float* getelementptr inbounds (%struct.DW_CurrentControl_T, %struct.DW_CurrentControl_T* @CurrentControl_DW, i64 0, i32 1, i64 0), align 4, !tbaa !2
  %5 = bitcast float %add4 to i32
  br label %if.end8

if.end8:                                          ; preds = %if.then6, %if.else7, %if.then
  %6 = phi i32 [ -1082523648, %if.then6 ], [ %5, %if.else7 ], [ 1064960000, %if.then ]
  %7 = phi float [ 0xBFEF400000000000, %if.then6 ], [ %add4, %if.else7 ], [ 0x3FEF400000000000, %if.then ]
; (...)
  %9 = fsub fast float %7, %mul9
; (...)
  store i32 %6, i32* bitcast (float* getelementptr inbounds (%struct.DW_CurrentControl_T, %struct.DW_CurrentControl_T* @CurrentControl_DW, i64 0, i32 2, i64 0) to i32*), align 4, !tbaa !2
; (...)

编辑： 我有一个新的最小示例生成看似不必要的比特广播：

typedef struct {
    float nestedArray[2];
} Foo;

Foo s;
float testVar;

void test(void) {
    testVar = s.nestedArray[0];
}

生成：

%struct.Foo = type { [2 x float] }

@s = dso_local local_unnamed_addr global %struct.Foo zeroinitializer, align 4
@var = dso_local local_unnamed_addr global float 0.000000e+00, align 4

; Function Attrs: nofree norecurse nounwind uwtable
define dso_local void @test() local_unnamed_addr #0 {
entry:
  %0 = load i32, i32* bitcast (%struct.Foo* @s to i32*), align 4, !tbaa !2
  store i32 %0, i32* bitcast (float* @var to i32*), align 4, !tbaa !2
  ret void
}

标签： clangllvmllvm-ir

解决方案

Bitcast 是由以下原因引起的：doc

// Try to canonicalize loads which are only ever stored to operate over
// integers instead of any other type. We only do this when the loaded type
// is sized and has a size exactly the same as its store size and the store
// size is a legal integer type.
// Do not perform canonicalization if minmax pattern is found (to avoid
// infinite loop).

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