循环只多了一层，为什么二进制快照像换了一个程序？

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“刚才这个测试还过，单独跑也过，放到整套测试后面就变了。”

“是不是随机种子？”

“没有随机数。只有一个静态计数器。”

有时编译器的不确定性不来自复杂并行算法，而来自一个朴素到容易被忽略的全局状态：为循环标签编号的计数器。第一个测试用掉一些编号，第二个测试就从更大的数字开始；换个执行顺序，汇编文本又不同。

标签应该属于谁

标签用于在一个生成单元内标识控制流目标。因此自然的生命周期也是这个生成单元：在同一个指令流里不能重复，不同独立指令流里没有必要共享编号空间。

已核实的修改把若干内核内部的静态循环计数器，改为由生成器对象维护的标签分配接口。算术广播循环、复合循环和循环状态内核都从同一生成器取得标签。

这带来两个可以分开的性质。其一，在一个指令流里连续生成多个内核时，标签不会因为各自局部命名方式而碰撞。其二，两个全新的生成器处理相同输入时，标签编号不再取决于进程先前生成过多少程序。

它还移除了这些静态计数器在并行调用中的共享修改点。不过，这不等于生成器对象本身可被多个线程同时使用。新增测试让线程分别创建独立生成器，验证的是独立对象之间互不污染。

循环正确性有四层

第一层是计数正确。次数为 1 时应执行一次，不应意外额外推进一次地址。次数为 0 时，是明确不支持，还是生成空循环，必须由接口定义。若使用“先执行、再递减”的结构，把 0 当合法值可能产生巨大回绕循环。

第二层是地址正确。内层每轮前进一个步长，外层结束时可能需要另一个边界修正。只检查循环次数，无法发现下一行仍从上一行末尾继续的问题。

第三层是控制流正确。分支落点、回跳距离和伪指令展开后的指令长度必须一致。文本里写着正确标签，不代表最终编码的位移必然正确。

第四层是资源正确。嵌套计数器的寄存器不能互相覆盖，内部事件退出后要释放，连续生成多个内核时不能残留活跃状态。

这四层彼此关联，却不能由一句“循环测试通过”代替。

用一个教学二维循环对齐概念

考虑处理一个 3×5 的教学网格：

1
2
3
4
5
6
7
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15

outer = 3
outer_begin:
    inner = 5
inner_begin:
    process_one_tile()
    inner -= 1
    if inner == 0: goto inner_done
    advance_inner_address()
    goto inner_begin
inner_done:
    outer -= 1
    if outer == 0: goto all_done
    advance_outer_boundary()
    goto outer_begin
all_done:

这里故意把最后一轮的地址推进放在退出判断后面，因为有些描述符模型不允许在结束后再推进到越界地址。实际实现也可能采取别的合法方式，但测试必须对应其地址协议。

如果外层计数器在内层初始化时被重用，同一个小例子就可能永远到不了 all_done。这说明 寄存器与 RAII里的资源租约与循环结构必须一起设计。

黄金测试能够提供什么证据

相关提交增加了一组固定的二进制参考，覆盖无循环、单次、内层循环、嵌套循环、复合算子、多步循环状态以及部分模式组合。测试比较真实汇编、伪汇编和二进制，还检查标签唯一、增量输出与完整输出一致、重复读取增量输出已经耗尽，以及依赖资源没有残留。

同一批用例还反向执行一次，并在多个线程的独立生成器中重复构造。这样测试的重点从“某一次生成正确”扩展到“结果不依赖其他用例先做了什么”。

这是非常有价值的工程覆盖，但它仍然有边界。二进制黄金值可能把某个既有错误也固定下来；全量字节相等能捕获变化，却不能自动解释变化为何正确或错误。

因此在评审黄金文件更新时，不能只看“新输出已重新生成”。需要说明是寄存器选择变了、标签作用域变了、控制流位移修正了，还是算子语义真的变化了。参考数据应服务于解释，不能替代解释。

稳定文本和稳定机器码不是一回事

不同标签名字最终可能解析成相同分支位移，因此汇编文本不稳定时，机器码仍可能相同。反过来，文本标签看起来稳定，伪指令展开数量变化也可能让机器码跳转目标改变。

这就是同时检查三种表示的价值：伪汇编保留高层意图，真实汇编反映展开，二进制确认字段编码。哪个层级首先发生变化，常常能缩小问题范围。

增量输出还有独立的状态问题。若一个阶段读取了新增汇编，另一个阶段又读取新增二进制，各自游标应遵守自己的协议。比较完整与增量输出，并确认“第二次读取为空”，是在验证消费行为，而不只是验证生成内容。

循环参数验证也有开关语义

改动还为启用广播循环的配置检查正次数和字段可表示范围，同时保留未启用循环时对无效循环计数字段的忽略行为。

这不矛盾。配置对象里存在某个字段，不意味着所有模式都使用它。如果普通非循环路径完全不读取 loop_count，强制要求它为正可能破坏已有调用者；而循环模式一旦启用，就必须在写出指令之前拒绝非法次数。

需要注意，针对若干广播入口的检查不自动覆盖所有复合或循环内核。每个入口仍应有自己的参数合同，不能因为公共检查函数存在，就认定所有路径已受保护。

黄金文件更新前，先做一次人工轨迹检查

面对一大串变化的机器字，最容易发生的事是整体替换参考输出。更有解释力的流程，是先为一个小循环列出轨迹：每次到达循环头时计数器是多少，执行了第几个块，地址指向哪里，退出时一共处理了多少块。

对于教学的两层循环，可以先验证第一块、内层最后一块、外层切换后的第一块和全局最后一块。这四个点能快速揭示大多数步长重置和退出条件错误。随后再让解释器枚举完整轨迹，避免人工检查遗漏中间变化。

如果仅寄存器编号改变，轨迹应保持相同；如果指令展开多了一条，标签名字可以不变，但分支距离必须重新计算；如果去掉一次地址更新，需要说明它原本是否发生在最后有效访问之后。把差异分类以后，黄金文件更新才有可审查的理由。

并行确定性也应采用同样思路。独立任务生成相同输入时结果一致，是对象隔离的证据；多个任务共享一个对象时会怎样，属于另外的接口合同。不能因为线程测试出现过，就把任何使用方式都宣布线程安全。测试代码本身怎样构造对象，往往比测试名字更能说明它证明了什么。

回归与实验

建议进一步编写仅支持循环所需标量指令的教学解释器，用它检查执行次数和地址轨迹。对随机小循环生成代码，再与高层循环模拟结果比较。这个实验与黄金测试互补：前者验证抽象行为，后者稳定具体编码。

性能方面，应区分编译器并行吞吐与设备循环性能。消除共享计数器有助于让独立生成更可重复，但不能据此给出设备加速比例。嵌套循环是否优于展开，需要比较代码体积、分支开销、描述符更新和指令缓存压力。

当下一次测试“单独跑就过”，不要只盯线程锁。先问一句：这份程序的标签，为什么记得上一份程序来过？

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