Re: [PATCH] libstdc++: use new built-in trait __is_reference

[Patrick Palka <ppalka@redhat.com>]

[-- Attachment #1: Type: text/plain, Size: 3515 bytes --]

On Mon, Mar 20, 2023 at 5:56 AM Ken Matsui <kmatsui@cs.washington.edu> wrote:
>
> > Does it actually make compilation faster though?
> >
> > Has it been measured?
>
> In my understanding, what I have implemented so far is so simple that
> it does not affect the speed. These traits are what Partick kindly
> recommended to get started. As explained on the GSoC page, some traits
> might involve expensive instantiation of multiple class templates. So
> IMHO, implementing built-in traits for those traits can make
> compilation cheaper.
>
> I have not measured it, but Patrick might have done?

Although the native implementation of using two partial
specializations is very efficient, I'd suspect using a built-in would
be even better because it'd avoid the work of having to figure out
which of the two partial specializations to instantiate.

I contrived the attached benchmark to measure this, which instantiates
~160k specializations of is_reference_v (it was simpler to write a
benchmark for the variable template version). On my machine gcc trunk
(release build) as well as Clang 15 use between 10-15% less
time/memory with -DUSE_BUILTIN than without for this benchmark, so
this suggests the built-in improves compile time/memory usage for this
trait by at least 10-15%.  For more complicated traits the improvement
should be even better.

>
> On Mon, Mar 20, 2023 at 2:14 AM Jonathan Wakely <jwakely.gcc@gmail.com> wrote:
> >
> > On Mon, 20 Mar 2023 at 08:08, Xi Ruoyao via Libstdc++
> > <libstdc++@gcc.gnu.org> wrote:
> > >
> > > On Mon, 2023-03-20 at 01:03 -0700, Ken Matsui wrote:
> > > > Oops, I assumed those were my email... Thank you for your heads up and
> > > > your comments!
> > > >
> > > > > Bad ChangeLog format.  You should have a tab (not 4 or 8 spaces, nor
> > > > > nothing) to indent the ChangeLog content.
> > > >
> > > > Do you mean like the following?
> > > >
> > > > ```
> > > > libstdc++-v3/ChangeLog:
> > > >
> > > > [TAB]* include/std/type_traits (is_reference): Use __is_reference
> > > > built-in
> > > > trait.
> > > > ```
> > >
> > > Yep.
> > >
> > > > > Is there any benefit to use a builtin, instead of the existing
> > > > > implementation?  I can see no but maybe I'm stupid.
> > > >
> > > > My patches are based on the GSoC project "C++: Implement compiler
> > > > built-in traits for the standard library traits". These built-in
> > > > traits basically make the compilation faster.
> > > >
> > > > https://gcc.gnu.org/wiki/SummerOfCode
> > >
> > > Ok, to me making compilation faster is a valid reason.
> >
> > Does it actually make compilation faster though?
> >
> > Has it been measured?
> >
> > > > > The patch fails to apply.  It seems because your mail client inserted an
> > > > > additional newline before "b/".  Try to use git-send-email or configure
> > > > > the mail client properly.
> > > >
> > > > Let me try to use git-send-email instead. I stupidly don't understand
> > > > how to use them, so I was making my patches manually...
> > >
> > > Or adjust the mail client correctly.  You can send the patch to yourself
> > > first and see if it's not "mangled" by the mail client when you debug
> > > such an issue...
> > >
> > > But when you finally end up sending 10 patches in a series you'll find
> > > git send-email much easier :).
> >
> > Figuring out how to generate proper patches is an important part of
> > contributing to GCC, so part of any GSoC project.
>

[-- Attachment #2: is_reference_benchmark.C --]
[-- Type: text/x-c++src, Size: 89639 bytes --]

#if USE_BUILTIN
template<class T> inline constexpr bool is_reference_v = __is_reference(T);
#else
template<class T> inline constexpr bool is_reference_v = false;
template<class T> inline constexpr bool is_reference_v<T&> = true;
template<class T> inline constexpr bool is_reference_v<T&&> = true;
#endif


template<int N> struct A;

#define Y(N)				\
  static_assert(!is_reference_v<A<N>>); \
  static_assert(!is_reference_v<A<N>*>);\
  static_assert(is_reference_v<A<N>&>); \
  static_assert(is_reference_v<A<N>&&>); \
  static_assert(is_reference_v<const A<N>&>); \
  static_assert(is_reference_v<const A<N>&&>); \
  static_assert(is_reference_v<A<N>*&>); \
  static_assert(is_reference_v<A<N>*&&>); \

#define X(N) Y(N) Y(-N)

int main() {
X(1);
X(2);
X(3);
X(4);
X(5);
X(6);
X(7);
X(8);
X(9);
X(10);
X(11);
X(12);
X(13);
X(14);
X(15);
X(16);
X(17);
X(18);
X(19);
X(20);
X(21);
X(22);
X(23);
X(24);
X(25);
X(26);
X(27);
X(28);
X(29);
X(30);
X(31);
X(32);
X(33);
X(34);
X(35);
X(36);
X(37);
X(38);
X(39);
X(40);
X(41);
X(42);
X(43);
X(44);
X(45);
X(46);
X(47);
X(48);
X(49);
X(50);
X(51);
X(52);
X(53);
X(54);
X(55);
X(56);
X(57);
X(58);
X(59);
X(60);
X(61);
X(62);
X(63);
X(64);
X(65);
X(66);
X(67);
X(68);
X(69);
X(70);
X(71);
X(72);
X(73);
X(74);
X(75);
X(76);
X(77);
X(78);
X(79);
X(80);
X(81);
X(82);
X(83);
X(84);
X(85);
X(86);
X(87);
X(88);
X(89);
X(90);
X(91);
X(92);
X(93);
X(94);
X(95);
X(96);
X(97);
X(98);
X(99);
X(100);
X(101);
X(102);
X(103);
X(104);
X(105);
X(106);
X(107);
X(108);
X(109);
X(110);
X(111);
X(112);
X(113);
X(114);
X(115);
X(116);
X(117);
X(118);
X(119);
X(120);
X(121);
X(122);
X(123);
X(124);
X(125);
X(126);
X(127);
X(128);
X(129);
X(130);
X(131);
X(132);
X(133);
X(134);
X(135);
X(136);
X(137);
X(138);
X(139);
X(140);
X(141);
X(142);
X(143);
X(144);
X(145);
X(146);
X(147);
X(148);
X(149);
X(150);
X(151);
X(152);
X(153);
X(154);
X(155);
X(156);
X(157);
X(158);
X(159);
X(160);
X(161);
X(162);
X(163);
X(164);
X(165);
X(166);
X(167);
X(168);
X(169);
X(170);
X(171);
X(172);
X(173);
X(174);
X(175);
X(176);
X(177);
X(178);
X(179);
X(180);
X(181);
X(182);
X(183);
X(184);
X(185);
X(186);
X(187);
X(188);
X(189);
X(190);
X(191);
X(192);
X(193);
X(194);
X(195);
X(196);
X(197);
X(198);
X(199);
X(200);
X(201);
X(202);
X(203);
X(204);
X(205);
X(206);
X(207);
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X(209);
X(210);
X(211);
X(212);
X(213);
X(214);
X(215);
X(216);
X(217);
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X(219);
X(220);
X(221);
X(222);
X(223);
X(224);
X(225);
X(226);
X(227);
X(228);
X(229);
X(230);
X(231);
X(232);
X(233);
X(234);
X(235);
X(236);
X(237);
X(238);
X(239);
X(240);
X(241);
X(242);
X(243);
X(244);
X(245);
X(246);
X(247);
X(248);
X(249);
X(250);
X(251);
X(252);
X(253);
X(254);
X(255);
X(256);
X(257);
X(258);
X(259);
X(260);
X(261);
X(262);
X(263);
X(264);
X(265);
X(266);
X(267);
X(268);
X(269);
X(270);
X(271);
X(272);
X(273);
X(274);
X(275);
X(276);
X(277);
X(278);
X(279);
X(280);
X(281);
X(282);
X(283);
X(284);
X(285);
X(286);
X(287);
X(288);
X(289);
X(290);
X(291);
X(292);
X(293);
X(294);
X(295);
X(296);
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X(298);
X(299);
X(300);
X(301);
X(302);
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X(315);
X(316);
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X(323);
X(324);
X(325);
X(326);
X(327);
X(328);
X(329);
X(330);
X(331);
X(332);
X(333);
X(334);
X(335);
X(336);
X(337);
X(338);
X(339);
X(340);
X(341);
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X(345);
X(346);
X(347);
X(348);
X(349);
X(350);
X(351);
X(352);
X(353);
X(354);
X(355);
X(356);
X(357);
X(358);
X(359);
X(360);
X(361);
X(362);
X(363);
X(364);
X(365);
X(366);
X(367);
X(368);
X(369);
X(370);
X(371);
X(372);
X(373);
X(374);
X(375);
X(376);
X(377);
X(378);
X(379);
X(380);
X(381);
X(382);
X(383);
X(384);
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X(386);
X(387);
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X(389);
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X(391);
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X(396);
X(397);
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X(400);
X(401);
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X(676);
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X(753);
X(754);
X(755);
X(756);
X(757);
X(758);
X(759);
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X(764);
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X(768);
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X(773);
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