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Enable `-fstrict-overflow`

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build performance type-feature
主要言語
Python
スター
77.2k
フォーク
36k
PR マージ指標
PR 指標を取得中

説明

At the moment we compile releases with -fwrapv which makes the code a bit safer, but disables certain optimizations. From the GCC docs:

This option instructs the compiler to assume that signed arithmetic overflow of addition, subtraction and multiplication wraps around using twos-complement representation. This flag enables some optimizations and disables others.

My experiments with running sanitisers seem to suggest that we are nearly already ready for -fno-wrapv (or -fstrict-overflow in general). Doing so could lead to quite a few speedups, but we would need to be more careful with the code we write.

It might be worthwhile to get a few benchmarks.

(To be extra precise, we give -fwrapv for clang and gcc for any build that doesn't get --with-pydebug.)

Pitch

My plan right now is to adapt the build system so that only the modules that need it are build with -fwrapv, and the rest can be build with -fstrict-overflow.

We already have config machinery that can add specific CFLAGS for specific modules only.

Perhaps the whole thing can be gated behind a configure flag, like --with-strict-overflow.

If everything goes well, and this improves performance we can consider adding this functionality to one of the standard optimization options.

We can also work on making more modules -fstrict-overflow safe.

Previous discussion

@markshannon @ericsnowcurrently

Brought up on https://github.com/faster-cpython/ideas/issues/458 and inspired by https://github.com/python/cpython/issues/96678

Some previous issues around -fwrapv:

I'm sure there are more.

Progress so far

As far as is currently known, the three remaining modules that rely on defined integer overflow are fixed by:

Linked PRs
  • gh-96823
  • gh-139595

コントリビューションガイド

コントリビューションガイドを開く

はじめの一歩

  1. issue を最後まで読み、次にプロジェクトのコントリビューションガイドを読みます。
  2. 着手することを issue にコメントします — 二人が同じ作業をするのを防げます。
  3. リポジトリをフォークし、ブランチを切って変更します。
  4. issue 番号を参照したプルリクエストを送ります。

調査の方向性

モジュール固有の CFLAGS を追加するビルドシステムの設定機構から始め、続いて gh-96823 と gh-139595 にリンクされた作業を確認してください。提案されている変更は、対象となるモジュール向けの configure で切り替えられる strict-overflow ビルドであり、残りの overflow 依存モジュールは安全に処理し、ベンチマークでパフォーマンスを確認します。

索引モデルが issue の本文から書いたものです。

評価

技術スタック
c
領域
build-system, compilers, performance
issue の種類
機能追加
難易度
4/5
見積もり時間
3〜5日
活発さ
停滞
明瞭さ
おおむね明確
初心者へのやさしさ
25/100

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