【ループアンローリング】
ループアンローリング とは？
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💡 同じ作業を数回分並べて、周回の回数を減らす
ループの本体を複数回分並べ、1周で処理する量を増やす最適化。繰り返しの制御を減らせる一方、コードサイズが増え、必ず速くなるわけではない。
📌 このページのポイント
- 複数回分のループ本体をまとめ、反復制御の回数を減らす
- 展開数で割り切れない残りの処理も必要
- コードサイズや実行環境との兼ね合いがあり、効果は測定して確かめる
ひよこ ループをほどくってどういうこと？
ペンギン先生 1周に1要素を処理していた本体を、たとえば4要素分並べることだよ。すると同じ8要素でも、本体を回す回数を8回から2回にできる。要素への処理そのものは8回分残るけれど、周回を管理する手間を減らせるんだ。
ひよこ 要素が10個ならどうなるの？
ペンギン先生 4個ずつの本体を2周して8個を扱い、残りの2個を別に処理するよ。図もこの例なんだ。余りを忘れたり配列の外まで読んだりしないよう、元の処理と同じ範囲を扱う必要があるね。
ひよこ 4個を同時に実行するの？
ペンギン先生 ひよこ 自分で全部書き直すと速くなる？
ペンギン先生 そうとは限らないよ。コードが大きくなると不利になることもあるし、コンパイラが自動で展開することもある。GCCの説明でも、コードは大きくなるが速くなるとは限らないとされているんだ。まず測定し、元の結果と同じかも確かめたいね。
もっと詳しく知りたい人へ
処理の順番を変えても大丈夫ですか？
副作用や反復間の依存関係を保つ必要があります。特に浮動小数点の加算などは、計算順序を変えると丸め誤差により結果が変わることがあります。単に本体を順番どおり複製することと、演算を並べ替える最適化を区別します。
まとめ：ざっくりこれだけ覚えればOK！
「ループアンローリング」って出てきたら「本体を数回分並べてループの周回数を減らす工夫」と思えればだいたいOK！