C++ -Ofast在使用长双精度时生成错误代码 #包括 内部主（空） { int-val=500； printf（“%d\n”，（int）（（长双精度）val/500）； printf（“%d\n”，（int）（（长双精度）500/500））； }

显然，它应该输出

11

。但如果您使用AST的

-Ofast

编译它，它将输出

01

，为什么

如果您将

500

更改为其他值（例如

400

）并使用

-Ofast

进行编译，它仍将输出

11

带有

-Ofast

的编译器资源管理器：

这条线似乎是问题的根源

-Ofast

无视严格的标准遵从性

-Ofast

启用所有

-O3

优化。它还支持对所有标准兼容程序无效的优化。它打开

-ffast math

，

-fallow存储数据竞争

和Fortran专用[…]

-ffast math

设置选项

-fno math errno

，

-funsafe math optimizations

，

-ffinite math only

，

-fno rounding math

，

-fno signing nans

，

-fcx limited range

和

-fexcess precision=fast

此选项导致定义预处理器宏

\uuu FAST\u MATH\uu

除了AST的

-ofat

之外，任何

-O

选项都不会启用此选项，因为它可能会导致依赖于精确实现IEEE或ISO数学函数规则/规范的程序输出不正确。但是，对于不需要这些规范保证的程序，它可能会产生更快的代码

---

结论：不要使用

-ffast math

，除非你愿意得到像现在这样的惊喜。

使用

-Ofast

，

-ffast math

启用，这可能会导致以不同且更快的方式计算某些操作。在您的情况下，

（长双精度）val/500）

可以计算为

（长双精度）val*（1.0L/500））

。当您比较以下功能的

-O2

和

-Ofast

时，可以在生成的程序集中看到这一点：

long double f(long double a)
{
    return a / 500.0L;
}

使用

-O2

生成的程序集涉及

fdiv

指令，而使用

-Ofast

生成的程序集涉及

fmul

指令，请参阅

接下来，1/500，即0.002，不能用长双精度表示。因此，出现了一些舍入，而且在您的情况下，这种舍入似乎是向下的。这可以通过以下表达式进行检查：

500.0L * (1.0L / 500.0L) < 1.0L

500.0升*（1.0升/500.0升）<1.0升

其计算结果为

true

：。因此，精确存储的乘数是0.002-一些非常小的增量

---

最后，乘法的结果是500*（0.002-增量）=1-一些小值。当这个值被转换成

int

时，它会被截断，因此

int

中的结果是0。

即使显示的程序段有“问题”，处理浮点数的方法也是错误的

您或多或少会询问程序浮点数是否具有“精确值”——在本例中为“1”。好的，更准确地说，如果值为“<1”或“>=1”的值是“大约”1，那么正好是两个答案的除法极限。但是，正如其他人已经写过的（或者很容易在维基百科中找到，…）浮点数的精度有限。因此，这种偏差可以而且将会发生

因此，得出一个结论：在进行浮点到整数的转换时，应该始终使用舍入，即“（int）round（floating_point_value）”

注：与其他人可能说的或建议相反——我看不出有任何问题——ffast数学计算。唯一的“问题”是在不同计算机上运行某个程序后（按位）比较其结果

---

我用-ffast数学（实际上是-Ofast）进行所有（科学）计算。但到目前为止，这从来都不是一个问题——因为我预计浮点数会有一些舍入错误（这是真的，不管是否使用-ffast math）——但就我所知，仅此而已。由于我通常使用64位浮点（双精度），这意味着计算精确到大约15到17位十进制数字——最后（少数）位会出现这些不准确的情况——仍然给我提供了很多“精确”的数字——比如说——超过13位，取决于我的计算有多复杂。

将

val

更改为小于500将得到0。但我不确定您是否认为

（int）（500./500）

显然是1。在第一种情况下，可能是快速优化导致编译器生成的代码乘以

0.0019999999

，而不是除法。在第二种情况下，它可能根本不会在运行时计算。@cigien这不是重点。关键是两个

printf

语句应该输出相同的值，因为它们本质上是

（int）（500./500）

。它们不必输出相同的值。在第二种方法中，编译器可以生成

put（“1”）只是猜测，但我认为启用了
-ffast math
的编译器可以将
/500
计算为
*（1.0/500）
。如果此值向下舍入，则乘以
（长双精度）500
可能会略低于1，并且强制转换为
int
始终会截断，最终将生成
0
。