Короче и быстрей (часть №4 из 5) – Альтернативный подход

Есть какой-то другой альтернативный подход? Есть. Не знаю, догадался ли я до него сам или нет. К сожалению, после написанию своего варианта кода, я поспешил поспрашивать, какие варианты могут предложить ИИ.

Варианты от DeepSeek были не лучше, а некоторые даже хуже исходного. Например, он сократил одну из реализаций кода ценой переворачивания массива.

// Разворачиваем strides обратно
std::reverse(strides.begin(), strides.end());

А вот одна из альтернативных реализаций от Claude Opus заслуживает внимания. Он обратил внимание, что можно выполнять не две, а одну последовательность умножений!

Если все элементы входного массива не нулевые, то по завершению цикла acc == ne. А если хотя бы один элемент был нулевой, то в конце можно просто поменять значение ne на ноль. Происходит вновь возвращение к флагу any_zero, но в более умном варианте. Используя эту идею, можно написать следующий код:

static TensorImpl make_contiguous_tensor(const std::vector<int64_t>& sizes) {
  auto q = sizes.size();
  std::vector<int64_t> strides(q);
  int64_t acc = 1;
  bool any_zero = false;
  for (auto sz : std::ranges::views::reverse(sizes)) {
    strides[--q] = acc;
    acc *= (sz == 0 ? 1 : sz);
    any_zero |= sz == 0;
  }
  const int64_t ne = any_zero ? 0 : acc;
  ....
}

Ассемблерный код:

.LBB1_7:
        mov     rdx, rsi
        mov     rsi, qword ptr [r13 - 8]
        add     r13, -8
        mov     qword ptr [rcx], rdx
        test    rsi, rsi
        sete    dil
        cmp     rsi, 1
        adc     rsi, 0
        imul    rsi, rdx
        or      al, dil
        add     rcx, -8
        cmp     r13, rbp
        jne     .LBB1_7
        xor     r13d, r13d
        test    al, 1
        cmove   r13, rsi
        mov     r14, r8

Будет ли код, в котором выполняется в два раза меньше умножений, более быстрым? Моё предсказание – необязательно. Процессор может выполнить два невзаимосвязанных умножения одновременно на разных конвейерах. Я делаю ставку, что мой вариант и вариант от Claude будут работать с практически одинаковой скоростью.