C++ asin使用Clang在不同的平台上生成不同的答案

asin（-1）

的数学精确值将是

-pi/2

，这当然是不合理的，不可能精确地表示为

浮点值。
pi/2
的二进制数字以

Apple LLVM version 10.0.0 (clang-1000.11.45.5)
Target: x86_64-apple-darwin18.0.0
Thread model: posix
InstalledDir: /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin

您的前三个库（正确地）将此循环到

在MacOS上，它似乎被截断为：

1.10010010000111111011011_2 = 1.57079637050628662109375_10

这是一个小于1 ULP的错误（最后一位的单位）。这可能是由不同的实现引起的，或者FPU设置为不同的舍入模式，或者在某些情况下，编译器在编译时计算值

我认为C++标准并没有保证超越函数的正确性。
如果您的代码确实依赖于（平台/硬件独立的）准确性，我建议使用库，例如。否则，你就要接受不同。或者看一看代码< ASIN < /Cuff>函数的来源，每种情况下都调用它。
 < P> <代码> ASI< /COD>在 LBM中实现，这是标准C库的一部分，而不是C++标准库。（技术上，C++标准库包括C库函数，但实际上GNU和LLVM C++库实现依赖于底层平台数学库。）三个平台——Linux、OS X和Windows——每个都有自己的数学库的实现，所以如果正在使用库函数，它当然可能是一个不同的库函数，结果可能在最后一位位置不同（这是您的测试所显示的）

但是，很可能在所有情况下都不会调用库函数。这将取决于编译器和您传递给它们的优化选项（可能还有其他一些选项）。由于
asin
函数是标准库的一部分，因此具有已知的行为，因此编译器在编译时计算
std:：asin（-1.0F）
的值是完全合法的，就像对任何其他常量表达式一样（如
1.0+1.0
，几乎任何编译器在编译时都会不断折叠到
2.0
）

由于您没有提到您正在使用的优化设置，因此很难确切地说出发生了什么，但我做了一些测试以获得基本的想法：


GCC常量将对
asin
的调用折叠起来，不带任何优化标志，但它不会在
printf
中预计算参数提升（它将
a
转换为
double
，以便将其传递给
printf
），除非您至少指定了
-O1
（使用GCC 8.3测试）

Clang（7.0）调用标准库函数，除非您至少指定了
-O2
。但是，如果您显式调用
asinf
，它将在
-O1
处常量折叠。如图所示

MSVC（v19.16）没有固定的折叠。它要么调用
std:：asin
包装器，要么直接调用
asinf
，具体取决于优化设置。我不太了解包装器的功能，也没有花太多时间研究


GCC和Clang常量都将表达式折叠为完全相同的二进制值（0xBFF921FB60000000作为双精度值），即二进制值-1.1001001000011111011（尾部的零被截断）

请注意，三个平台上的
printf
实现之间也存在差异（
printf
也是平台C库的一部分）.理论上，您可以从相同的二进制值中看到不同的十进制输出，但由于在调用
printf
之前，
printf
的参数被提升为
double
，并且提升被精确定义，且不改变值，因此在这种特殊情况下，这不太可能产生任何影响

作为补充说明，如果您真的关心第七个小数点，请使用
double
而不是
float
。实际上，您应该只在精度不重要的非常特定的应用程序中使用
float
；正常的浮点类型是
double
，前7位看起来完全相同。这就足够了吗ent？曾经有一个类似的问题/答：。差异可能来自将值转换为文本的代码，也可能来自结果的低位。无论哪种方式，由于
float
支持6位数字，这些差异都深深地隐藏在噪声中。（正式地说，
float
需要至少支持六位数字；典型的实现只支持六位数字）问题是什么？为什么会有差异？或者这是一个错误？这可能取决于它是在库中计算的还是指向CPU命令。我曾经读过一篇关于Intel CPU上的H/W sqrt与s/W sqrt（）的令人不安的故事。
1.1001001000011111101101010100010001000010110100011000010001101..._2

1.10010010000111111011011_2 = 1.57079637050628662109375_10

1.10010010000111111011010_2 = 1.57079625129699707031250_10