C多线程环境中的浮点损坏

我遇到了一个问题，从加法和乘法返回的浮点值最终无效

背景： 我正在VisualStudio多线程环境中使用Speex。在某一点上，通常经过1或2分钟的音频编码和解码后，我的解码信号会完全变为Nan。我认为我的问题与本文（）中讨论的相同，但我在这个问题上做了更深入的研究

情况： 我修改了libspeex的一部分，添加了一些调试代码，下面是我所拥有的（我在这里扩展了一些宏，我知道有些部分是多余的）

第一个奇怪的行为是a1和a2计算正确的值，而mem[j]不计算。第二件奇怪的事：如果我试图重新执行对mem[j]的矫揉造作语句（我知道这可能会导致意外的结果，但它仍然为调试目的提供了提示），那么对mem[j]影响的值就是预期值：与a1和a2相同

我确实检查了明显的：

• 此代码部分受互斥保护：其他线程不可能损坏内存
• 所有浮点值都是有效的、有限的，加法和乘法的结果应该在浮点值的范围内
• 所有数组索引都在各自数组的范围内

如果没有其他线程运行，则问题似乎不会出现

• 此线程：音频解码线程
• 音频编码线程
• 一些网络套接字线程

它是一个大型软件的一部分，但是解码部分实际上是通过适当的互斥来保护的

这样，在浮点计算的中间，好像上下文切换发生了，并且它无法恢复上下文。但很难相信会有那么糟糕的事情发生

我听说在多线程中使用浮点不一致，但它只会影响最不重要的部分，而不会生成Nan值

有人见过这样的行为吗？你是如何解决的？

问题：

• 那些多余的演员怎么了

• den[j]

  和

  nyi

  的值是多少

除此之外，一个合理的可能性是，同一线程上的另一个计算要么溢出浮点堆栈，要么使用MMX指令，但在产生控制之前未能发出

emms

指令（这两种情况中的任何一种都会导致原本不受反对的浮点计算产生NaN结果）。首先检查处于故障状态的x87状态字，以确认或排除这些可能性

---

如果没有多个线程，问题就不会发生，这一事实使得这种解释的可能性有所降低，但到目前为止，损坏的x87状态是“否则无法解释”的最常见根源所以这三行在库中，对吗？为什么有三行计算相同的东西？为什么你还要重复计算三次？你不能存储一次并分配多次吗？这是严格可复制的吗？（是每次都在同一个地方失败，还是在不同的时间发生？）@Shahbaz a1和a2行由我添加以进行调试，并显示非重复/奇怪的行为。@Wug每次迭代不会失败，需要1到2分钟。但每次失败时，它都会在同一行代码中失败。@jslap，

j

的值是多少，测试fai的

mem

的大小是多少ls？另外，您是否注意到

den

并不是真正的数组？（或者复制到堆栈溢出时这是一个输入错误？）我应该在故障发生之前还是之后查看状态寄存器？我必须查看异常部分？异常位的正常值是多少？0？在故障发生后检查状态寄存器的状态。如果设置了IE和SF位（0和6），则您正在查看堆栈损坏。如果IE（位0）设置了，但SF未设置，则您的计算合法地生成了一个NaN。抱歉，延迟。我再次复制了错误，并且stat寄存器设置为0x0961。因此，是的，设置了无效操作和堆栈错误位。因此，我的堆栈已损坏。知道如何从那里继续吗？很有趣。FPU状态是线程本地的，所以这不应该更改取决于是否有其他线程正在运行（除非您的操作系统真的、真的崩溃了，在这种情况下，您可能会看到其他故障）。是否有任何代码只有在启用多线程时才运行？另一个要检查的事项是确保在生成项目时启用了缺少原型的警告；调用返回浮点值而没有原型的函数是x87堆栈损坏的最常见原因。没有缺少原型，任何地方都没有。我检查tatus在错误操作之前进行了位，它是正常的。紧接着，它设置了两个坏位：IE和SF。拆解看起来很好。如果我重置IE和SF并重复浮点操作，它会给出正确的结果，并且不会设置IE或SF。

float *mem, *den;     // Arrays of finite float values
float nyi;      // finite float value.
float a1, a2;   // debug test variables.

...

if (!_finite(mem[j]) || !_finite(mem[j+1]))
    printf("Nan\n");       // Does not reach this

a1     = ((mem[j+1])+(float)(den[j])*(float)(nyi));   // a1 == expected value
mem[j] = ((mem[j+1])+(float)(den[j])*(float)(nyi));   // mem[j] == -1.#IND
a2     = ((mem[j+1])+(float)(den[j])*(float)(nyi));   // a2 == expected value

if (!_finite(mem[j]) || !_finite(mem[j+1]))
    printf("Nan\n");          // Program reach this and stops at breakpoint