C++ 在「；“双”字；C语言中的数据挖掘与优化

我最近分析了一段使用VS2005编译的旧代码，因为“调试”（无优化）和“发布”（/O2/Oi/Ot选项）编译中的数值行为不同。（简化的）代码如下所示：

void f(double x1, double y1, double x2, double y2)
{
double a1, a2, d;

a1 = atan2(y1,x1);
a2 = atan2(y2,x2);
d = a1 - a2;
if (d == 0.0) { // NOTE: I know that == on reals is "evil"!
   printf("EQUAL!\n");
}

如果使用相同的值对（例如

f（1,2,1,2）

）调用函数

f

，则预期函数

f

将打印“EQUAL”，但这并不总是发生在“release”中。事实上，编译器对代码进行了优化，就像它是

d=a1-atan2（y2，x2）

一样，并且完全删除了对中间变量

a2

的赋值。此外，它还利用了第二个

atan2（）

的结果已经在FPU堆栈上的事实，因此在FPU上重新加载

a1

，并减去值。问题是，FPU以扩展精度（80位）工作，而

a1

是“仅”双精度（64位），因此将第一个

atan2（）

的结果保存在内存中实际上会丢失精度。最后，

d

包含扩展精度和双精度之间的“转换错误”

我非常清楚，应该避免使用float/double标识（

=

运算符）。我的问题不是如何检查双打之间的距离。我的问题是关于如何考虑局部变量的“契约”赋值。根据我“天真”的观点，赋值应该强制编译器将值转换为变量类型所表示的精度（在我的例子中是double）。如果变量是“浮动”的呢？如果它们是“int”（奇怪但合法）呢

那么，简言之，C标准对这种情况怎么说

根据我“天真”的观点，赋值应该强制编译器将值转换为变量类型所表示的精度（在我的例子中是double）

是的，这就是C99标准所说的。见下文

那么，简言之，C标准对这种情况怎么说

在某些情况下，C99标准允许以比类型所暗示的更高的精度计算浮点运算：查找

FLT\u EVAL\u METHOD

和

FP\u CONTRACT

。在中，这两种结构与超精度相关。但我不知道有什么词可以解释为允许编译器任意降低浮点值的精度，从计算精度降低到类型精度。严格按照标准的解释，这种情况只会以确定的方式发生在特定的地点，如作业和演员阵容

最好是阅读与

FLT\u EVAL\u方法相关的部分：

C99允许在超出范围和精度的情况下进行评估
某些规则。这些在5.2.4.2.2第8段中概述：

除了赋值和强制转换（删除所有额外范围和
精度），使用浮点操作数和
需要进行常规算术转换和浮点运算的值
常数的计算格式可能会影响其范围和精度
大于类型所需的值。评价的使用
格式以实现定义的值为特征
飞行评估方法：

Joseph S.Myers接着描述了GCC中的情况，随后发布了他的文章。情况和编译器（以及无数其他编译器）中的情况一样糟糕：

当使用x87浮点时，GCC将FLT_EVAL_方法定义为2。它的
但是，实施不符合C99对
FLT_EVAL_METHOD==2，因为它是由后端实现的
假装处理器支持SFmode和上的操作
DFmode：


有时，根据优化情况，值可能会溢出到
内存处于SFmode或DFmode模式，因此无法预测会丢失多余的精度
而不是在C99指定它丢失的地方
赋值通常不会失去多余的精度，但
-ffloat store
可能会使它更有可能这样做


< > C++标准继承了C99的代码<数学> h <代码>，和<代码>数学.h <代码>是定义<代码> FLTYEVALILY方法< /代码>的标头。出于这个原因，你可能会期望C++编译器遵循这一点，但他们似乎并没有认真对待这个问题。即使是G++也不支持
-fexcess precision=standard
，尽管它使用了与GCC相同的后端（自从Joseph S.Myers的文章和附带的补丁以来，GCC就支持此选项）。
我认为该标准没有承诺对库中包含的函数进行浮点返回。但这是我对这个主题的理解，所以不是很有帮助。默认情况下，VisualStudio将精度设置为“精确”，这允许它进行此类优化。你可以试着将它设置为strict，看看会发生什么。如果其他方法都失败了，那么将所有的中间产物都转换为double就可以了。至少在我尝试为一个非常特定的操作获取IEEE特定的行为时，它起了作用，我不想启用全局fp:strict。如果您想消除x87的多余精度，通常会有一个特定的编译标志；在gcc上有
-fexcess precision=standard
（和
-ffloat store
），用于VC++
/fp:strict
@chux VS 2005甚至没有声明实现C99，因此它不必定义
FLT_EVAL_方法
。而且这并不是说编译器在定义它时总是照他们说的做（）