提问人：pmor 提问时间：11/27/2021 最后编辑：pmor 更新时间：11/29/2021 访问量：116
为什么生成的相同汇编程序代码不会导致相同的输出？
Why doesn't the same generated assembler code lead to the same output?
问：
示例代码 （）：t0.c
#include <stdio.h>
float f(float a, float b, float c) __attribute__((noinline));
float f(float a, float b, float c)
{
return a * c + b * c;
}
int main(void)
{
void* p = V;
printf("%a\n", f(4476.0f, 20439.0f, 4915.0f));
return 0;
}
调用和执行（通过 godbolt.org）：
# icc 2021.1.2 on Linux on x86-64
$ icc t0.c -fp-model=fast -O3 -DV=f
0x1.d32322p+26
$ icc t0.c -fp-model=fast -O3 -DV=0
0x1.d32324p+26
生成的汇编程序代码是相同的：https://godbolt.org/z/osra5jfYY。
为什么生成的相同汇编程序代码不会导致相同的输出？
为什么重要？void* p = f;
答：
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Nate Eldredge
11/27/2021
#1
Godbolt 向你展示了通过使用 运行编译器发出的程序集。但在这种情况下，这不是实际运行的代码，因为可以在链接时进行进一步的优化。-S
尝试选中“编译为二进制文件”框（https://godbolt.org/z/ETznv9qP4），这将实际编译和链接二进制文件，然后对其进行反汇编。我们看到，在您的版本中，代码为：-DV=ff
addss xmm0,xmm1
mulss xmm0,xmm2
ret
和以前一样。但是，我们有：-DV=0
movss xmm0,DWORD PTR [rip+0x2d88]
ret
所以已经转换为一个函数，该函数仅返回从内存加载的常量。在链接时，编译器能够看到它只被一组特定的常量参数调用，因此它可以执行过程间常量传播，并且只返回预先计算的结果。fff
有一个额外的参考显然违背了这一点。编译器或链接器可能看到其地址已被占用，并且没有注意到该地址从未执行任何操作。因此，它假设可以在程序的其他地方调用，因此它必须发出代码，以便为任意参数提供正确的结果。fff
至于为什么结果不同：预计算是严格进行的，评估和作为，然后将它们相加。所以它的结果是 C 规则下的“正确”结果，也是你用 或 编译时得到的。运行时版本已优化为 ，这实际上更准确，因为它避免了额外的舍入;它产生 ，它更接近 的确切值。a*cb*cfloat122457232-O0-fp-model=strict(a+b)*c122457224122457225
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Peter Cordes
11/27/2021
恒定传播可能已经完成，也许引入了两个单独的舍入步骤？不，这不能解释它;作为双倍，这些操作都是精确的，因为数字不是太大。double
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Nate Eldredge
11/27/2021
@PeterCordes：整理好了。常量传播版本的计算非常严格，在执行所有操作时会产生所有舍入错误。运行时版本优化为更快、更准确，但 C 评估规则并不严格正确。默认情况下，看起来 icc 有效地做到了。(a*c)+(b*c)float(a+b)*c-ffast-math
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Peter Cordes
11/27/2021
是的，它确实在某种程度上（默认是），尽管问题中使用的 Godbolt 链接（即 fast=2）使其与 GCC 一样具有侵略性。intel.com/content/www/us/en/develop/documentation/....我不清楚默认情况下允许/不允许的确切内容，但 FP 关联数学假设是，因此它可以自动矢量化并在人们对其进行基准测试时看起来不错。（和分布式）-fp-model fast=1-fp-model=fast-ffast-mathfast=1
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Nate Eldredge
11/27/2021
@PeterCordes：啊，好吧，让我们回到严格版本。（有趣的是，在我检查文档之前，我的第一个猜测是做，ICEs：godbolt.org/z/YW96vYKj9-fp-model=strict-fp-model fast=0)
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Nate Eldredge
11/29/2021
@pmor： 嗯......在细则中，ICC手册确实说-fp-model=precision（=strict暗示）是“严格的ANSI一致性”所必需的。因此，没有这个选项就不能声称自己是符合要求的实现，因此没有人可以阻止他们定义任何他们喜欢的宏。icc
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diffprintf-DV=0fff