动态-ffast-math

Question

在运行时是否有可能选择性地打开/关闭-ffast-math？例如，创建具有公共基类Math的类FastMath和AccurateMath，以便能够在运行时使用两种实现？对于将次规范化值闪烁为零等操作也是如此。

特别是，我不知道使用-ffast-math编译是否会发出一条指令，一旦执行，就会影响线程中的所有数值计算（例如，设置一个标志来清除次规范化值）。

- Michael

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你需要编译两个版本，一个进行优化，另一个不进行优化。然后将它们链接在一起，并在运行时选择要调用哪个版本。 - Mysticial

很不幸，https://dev59.com/e2s05IYBdhLWcg3wIelj 只提供了一个例子，但是-ffast-math的效果大多数（完全？）是编译时选择，例如将/10编译为*0.1，或者将“简化”a+b-a-b为0（对于IEEE 754计算而言并非为零）。因此，正如Mysticial所说，没有办法在运行时打开和关闭标志：如果您真的想要这样做，必须编译两个版本。 - Pascal Cuoq

@Mysticial 把你的评论变成答案 - 这是唯一的方法... - user2363448

@PascalCuoq。-ffast-math可能也会启用一些近似数学运算的指令，如果CPU支持它们（例如，您可能会得到一个不太准确的平方根，但您可能不在意）。否则，我认为你说的是准确的。 - ams

如果使用不同的-ffast-math选项编译了两个不同的源文件，会发生什么？只要所有受影响的数学运算都封装在这两个源文件中，那么这是否可以得到Op想要的结果？ - ash

Answer 1

如果你不想深入到构建系统中，你可以按照以下步骤进行操作：

#pragma fast-math push
#pragma fast-math on
[..]
#pragma fast-math pop

GCC可能有略微不同的语法，但我认为也是可能的。

- TTimo

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只是为了帮助其他人省去搜索的麻烦；微软编译器也有这样的编译指示：https://learn.microsoft.com/en-us/cpp/preprocessor/float-control?view=vs-2019 - AlexGeorg

Answer 2

试试这个：

gcc -ffast-math -c first.c
gcc -c second.c
gcc -o dyn_fast_math first.o second.o

将具有唯一命名的函数放在first.c和second.c中。这应该可以解决问题。编译器优化很少会对“全局”产生影响。如果确实存在影响，由于冲突，链接通常会失败。

我尝试了一个小样本，没有问题。

下面是一个例子。

first.c

extern double second();

double  first ()
{
    double  dbl;

    dbl = 1.0;
    dbl /= 10.0;

    return  dbl;
}

int main ()
{
    printf("first = %f\n", first());
    printf("second = %f\n", second());

    return  0;
}

second.c

double  second ()
{
    double  ddbl;

    ddbl = 1.0;
    ddbl /= 10.0;

    return  ddbl;
}

编译

gcc -S first.c
gcc -c first.s
gcc -ffast-math -S second.c
gcc -ffast-math -c second.s
gcc -o prog first.o second.o

检查first.s和second.s之间的差异，你会发现：

movapd  %xmm1, %xmm2
divsd   %xmm0, %xmm2
movapd  %xmm2, %xmm0

将此更改为：

mulsd   %xmm1, %xmm0

两个函数都被调用，并且都返回了预期的结果。

- ash

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谢谢。我想知道是否可以在不更改构建系统的情况下完成这样的事情，我的情况包括数千个源文件的几十个makefile风格脚本。是否有#pragma fast-math？搜索它会导致一个错误报告，声称这样的编译指示符应该在GCC中起作用，但实际上并没有。 - Michael

啊，我不知道有没有#pragma或其他方法。如果有需要的话，Make支持对特定目标的设置进行修改。 - ash