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c++ - 不同的内在行为取决于 GCC 版本

coder 2024-02-04 原文

我对内在函数很陌生，我在 GCC-7.4 和 GCC-8.3 中遇到了我的代码的不同行为

我的代码很简单

b.cpp:

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

void foo(const float num, const float denom)
{
    const __v4sf num4 = {
        num,
        num,
        num,
        num,
    };
    const __v4sf denom4 = {
        denom,
        denom,
        denom,
        denom,
    };
    float res_arr[] = {0, 0, 0, 0};

    __v4sf *res = (__v4sf*)res_arr;
    *res = num4 / denom4;
    std::cout << res_arr[0] << std::endl;
    std::cout << res_arr[1] << std::endl;
    std::cout << res_arr[2] << std::endl;
    std::cout << res_arr[3] << std::endl;
}

在 b.cpp 中，我们基本上只是从浮点变量构造两个 __v4sf 并执行除法

b.h:

#ifndef B_H
#define B_H

void foo(const float num, const float denom);

#endif

a.cpp:

#include "b.h"

int main (void)
{
    const float denominator = 1.0f;
    const float numerator = 12.0f;
    foo(numerator, denominator);
    return 0;
}

这里我们只是从b.cpp调用我们的函数

GCC 7.4 工作正常:

g++-7 -c b.cpp -o b.o && g++-7 a.cpp b.o -o a.out && ./a.out
12
12
12
12

但是 GCC 8.3 有问题

g++-8 -c b.cpp -o b.o && g++-8 a.cpp b.o -o a.out && ./a.out
inf
inf
inf
inf

所以我的问题是 - 为什么我使用不同版本的 GCC 会收到不同的结果？它是未定义的行为吗？

最佳答案

您在 gcc8 及更高版本中发现了一个错误，该错误在启用/未启用优化的情况下发生。感谢reporting it .

启用优化后，很容易看出 asm 在做什么，因为 __v4sf东西优化掉了:它只是标量除法并将结果打印 4 次。 (加上 4 次 flush cout 调用，因为您出于某种原因使用了 std::endl。)

gcc7 将其正确优化为 divss xmm0, xmm1做num / denom .然后它转换为 double因为输出函数只需要 double , 不是 float , 将其传递给 iostream职能。 (GCC7 使用 double 将 r14 位模式保存在整数寄存器 -mtune=skylake 而不是内存中。GCC8 及更高版本只使用内存，这可能更有意义。)

gcc8 及更高版本 divss xmm0, .LC0[rip]内存中的常量是 0 (+0.0 的位模式)。所以它划分了num为零，忽略 denom .

查看the Godbolt compiler explorer .

使用 alignas(16) float res_arr[4];消除 __v4sf *res 的潜在对齐不足没有帮助。 (您通常不再需要 __attribute__((aligned(16)))；C++11 引入了用于对齐的标准语法。)

关于c++ - 不同的内在行为取决于 GCC 版本，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/56523169/

取决于取决codedenomsectionc++gccundefined-behaviorintrinsics

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