我做一些数值计算，在使用 GCC 时经常遇到浮点计算问题。对于我目前的目的，我不太关心结果的真实精度，但我想要这个公司属性:
无论 SAME 代码在我的程序中的何处，当它在 SAME 输入上运行时，我都希望它提供 SAME 输出。
我如何强制 GCC 这样做？具体来说，--fast-math 和不同的 -O 优化的行为是什么？
我听说 GCC 可能会尝试变得更聪明，有时会在寄存器中加载 float ，有时会直接从内存中读取它们，这可能会改变 float 的精度，从而导致不同的输出。我怎样才能避免这种情况？
再一次，我想要:
- 我的计算要快
- 我的计算是可靠的(即相同的输入 -> 相同的结果)
- 我不太关心这个特定代码的精度，所以如果降低精度可以带来可靠性，我可以接受
谁能告诉我解决这个问题的方法是什么？
最佳答案
如果您的目标包括 x86 处理器，使用使 gcc 使用 SSE2 指令(而不是历史上基于堆栈的指令)的开关将使它们运行得更像其他处理器。
如果您的目标包括 PowerPC 处理器，使用开关使 gcc 不使用 fmadd 指令(替换源代码中的乘法和加法)将让这些运行起来更像其他的。
不要使用--fast-math:这允许编译器走一些捷径，这会导致架构之间的差异。如果没有此选项，Gcc 更符合标准，因此可预测。
在您的应用程序中包含您自己的数学函数(exp、sin ...)，而不是依赖于系统库中的数学函数，这只会有助于提高可预测性。
最后，即使编译器确实严格遵守标准(我这里指的是 C99)，也可能存在一些差异，因为 C99 允许以比表达式类型所需的精度更高的精度计算中间结果。如果你真的希望程序总是给出相同的结果，写three-address code .或者，仅使用可用于所有计算的最大精度，如果您可以避免使用历史 x86 指令，则精度为 double。在任何情况下，不要使用低精度 float 来提高可预测性:根据标准中的上述条款，效果会适得其反。
关于optimization - float 代码与 GCC 的一致行为，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/2340573/