__builtin_unreachable 与 GCC 中的浮点数

Posted 2023-02-17

【中文标题】__builtin_unreachable 与 GCC 中的浮点数

【英文标题】：__builtin_unreachable with floats in GCC

【发布时间】：2020-12-30 01:51:33

【问题描述】：

我有以下代码，我正在使用 gcc 进行编译。

float add(float a, float b) 
    float sum = a + b;
    if (sum != 0) __builtin_unreachable();
    return sum;

当我使用-O3 时，我得到following assembly。

add:
        addss   xmm0, xmm1
        ret

但是-Ofast 我得到了following。

add:
        pxor    xmm0, xmm0
        ret

看起来编译器确实理解假设函数应该返回 0。是什么阻止了 GCC 在没有 -Ofast 的情况下返回 0 的第二个示例？

【问题讨论】：

负零？ -

@user202729 哈哈。你说的对。它适用于 1。谢谢。

虽然我觉得基于 unreachable 的值优化并没有得到很好的支持（因为在大多数实际程序中你不能从中得到太多？）。

@user202729 也许吧。我只是好奇为什么会这样。原因很简单。谢谢。

【参考方案1】：

来自GCC documentation：

-fno-signed-zeros 允许对忽略零符号的浮点算术进行优化。 IEEE 算术指定不同 +0.0 和 -0.0 值的行为，然后禁止简化表达式，例如 x+0.0 或 0.0*x（即使使用 -ffinite-math-only）。此选项意味着零结果的符号不重要。

默认为 -fsigned-zeros。

-Ofast 包含此优化选项，而-O3 不包含。

如果没有这个选项，函数需要返回加法结果的有符号零的确切值，所以编译器只执行加法。

如果将0 更改为其他值，例如1 或1.2f 或1.5，则编译器将在不使用-ffast-math 的情况下进行优化。

备注：如果将值更改为1.2（因此比较与static_cast<double>(sum)!=1.2相同，按标准要求），则编译器将保留加法，尽管__builtin_unreachable()将始终执行，因为转换为双精度时，没有 float 值与 1.2 完全相同。