Строгий псевдоним, математика и SSE

Рассмотрим следующую программу:

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <xmmintrin.h>

using namespace std;

int main()
{
// 4 float32s.
__m128 nans;
// Set them all to 0xffffffff which should be NaN.
memset(&nans, 0xff, 4*4);

// cmpord should return a mask of 0xffffffff for any non-NaNs, and 0x00000000 for NaNs.
__m128 mask = _mm_cmpord_ps(nans, nans);
// AND the mask with nans to zero any of the nans. The result should be 0x00000000 for every component.
__m128 z = _mm_and_ps(mask, nans);

cout << z[0] << " " << z[1] << " " << z[2] << " " << z[3] << endl;

return 0;
}

Если я скомпилирую с Apple Clang 7.0.2 с и без -ffast-mathЯ получаю ожидаемый результат 0 0 0 0:

$ clang --version
Apple LLVM version 7.0.2 (clang-700.1.81)
Target: x86_64-apple-darwin14.5.0
Thread model: posix

$ clang test.cpp -o test
$ ./test
0 0 0 0

$ clang test.cpp -ffast-math -o test
$ ./test
0 0 0 0

Однако после обновления до 8.1.0 (извините, я понятия не имею, какой фактической версии Clang это соответствует — Apple больше не публикует эту информацию), -ffast-math кажется, сломать это:

$ clang --version
Apple LLVM version 8.1.0 (clang-802.0.42)
Target: x86_64-apple-darwin16.6.0
Thread model: posix
InstalledDir: /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin

$ clang test.cpp -o test
$ ./test
0 0 0 0

$ clang test.cpp -ffast-math -o test
$ ./test
nan nan nan nan

Я подозреваю, что это из-за строгих правил псевдонимов или что-то в этом роде. Кто-нибудь может объяснить это поведение?

Редактировать: я забыл упомянуть, что если вы делаете nans = { std::nanf(nullptr), ... это работает отлично.

Также глядя на godbolt похоже, что поведение изменилось между Clang 3.8.1 и Clang 3.9 — последний удаляет cmpordps инструкция. GCC 7.1, кажется, оставляет его в.

12

Решение

Это не строгая проблема с алиасами. Если вы читаете документация -ffast-math, вы увидите свою проблему:

Включить режим быстрой математики. Это определяет __FAST_MATH__ макрос препроцессора, и позволяет компилятору делать агрессивные предположения с потенциальными потерями относительно математики с плавающей точкой. Они включают:

  • […]
  • операнды операций с плавающей запятой не равны NaN а также Inf, а также
  • […]

-ffast-math позволяет компилятору предполагать, что число с плавающей точкой никогда не бывает NaN (потому что это устанавливает -ffinite-math-only опция). Так как clang пытается соответствовать параметрам gcc, мы можем прочитать немного из Опционная документация GCC чтобы лучше понять что -ffinite-math-only делает:

Разрешить оптимизацию для арифметики с плавающей точкой, которая предполагает, что аргументы и результаты не являются NaN или + -Infs.

Эта опция никогда не должна включаться никаким параметром -O, так как это может привести к неправильному выводу для программ, которые зависят от точной реализации правил / спецификаций IEEE или ISO.

Так что если ваш код должен работать с NaN, вы не можете использовать -ffast-math или же -ffinite-math-only, В противном случае вы рискуете, что оптимизатор разрушит ваш код, как вы видите здесь.

13

Другие решения

Других решений пока нет …

По вопросам рекламы ammmcru@yandex.ru
Adblock
detector