-funsafe-math-optimizations 中包含哪些类型的优化？

Question

GCC 的 手册页 指出

-funsafe-math-optimizations

允许优化“(a) 假设参数和结果有效，(b) 可能违反 IEEE 或 ANSI 标准”，但这不是很精确，不是吗？

在这种情况下，“无效”参数可能是什么？ NaN？无穷大？次正规？负数到

sqrt()

？

结果允许偏离 IEEE 或 ANSI 标准多远？它是“仅仅”像操作关联性和排序这样的东西，还是可能包括例如。与 NaN 的比较正确还是与无穷大的比较错误？存储的变量在使用后是否可以重新舍入（例如，对于 variables

x

和

y

，

(x == y) + (x == y)

可以计算为 1）？

isinf()

/

isnan()

可以停止工作吗？

GCC 开发人员对于此类问题是否遵循任何特定的系统或规则，或者不同版本的答案可能会有很大差异？

Answer 1

根据gcc.gnu.org（我的粗体）：

此模式可实现允许“任意重新关联”和“不保证准确性的转换”的优化。它也不会尝试保留零的符号。 这包括您提到的关联重新排序

，以及

“内置函数[其]具有诸如__builtin_sqrt”之类的名称

，当它们“可能具有较低的精度或被限制在较小的域”时应用 也许举个例子会有帮助。根据 IEEE 的规则，以下代码是安全的：

Answer 2

从

a > b

开始，从a中减去b不能得到零。但在某些 ARMv7 CPU 上，

使用 NEON 时

可以。结果将是除以零异常，从而导致程序崩溃。因此，GCC 在 ARMv7 CPU 上不使用 NEON。

基本上，-funsafe-math-optimizations 会影响精度。通过使用此标志，您可以告诉 GCC，如果不满足 IEEE 标准设定的准确性保证也没关系，只要有速度优势（“我用准确性换取速度”）。

当不需要尽可能高的准确度时，以准确度换取速度通常不是一个大问题，但是，如上所述，在某些情况下，稍微低一点的准确度实际上会导致代码崩溃。是的，指令的关联性和重新排序也会影响结果的准确性；所以通常编译器只会在满足所有 IEEE 保证的情况下才会这样做，但使用该选项，即使没有满足，它也会这样做。

这与 NEON 有什么关系？好吧，NEON 单元通常比 ARM 上的 VFP 单元更快，因此使用 NEON 执行 FPU 操作将为您带来速度优势，但 NEON 单元在某些 ARMv7 CPU 上存在准确性问题。它在 ARMv8 及更高版本的 CPU 上完全准确。