是否有 (Linux) g++ 等效于 Visual Studio 中使用的 /fp:precise 和 /fp:fast 标志？答案

【问题标题】：Is there a (Linux) g++ equivalent to the /fp:precise and /fp:fast flags used in Visual Studio?是否有 (Linux) g++ 等效于 Visual Studio 中使用的 /fp:precise 和 /fp:fast 标志？
【发布时间】：2011-03-15 03:00:22
【问题描述】：

背景：

多年前，我继承了一个代码库，该代码库使用 Visual Studio (VC++) 标志“/fp:fast”在特定计算量大的库中生成更快的代码。不幸的是，'/fp:fast' 产生的结果与不同编译器 (Borland C++) 下的同一个库略有不同。由于我们需要产生完全相同的结果，我切换到“/fp:precise”，它工作得很好，从那以后一切都很顺利。但是，现在我在 uBuntu Linux 10.04 上用 g++ 编译同一个库，我看到了类似的行为，我想知道它是否可能有类似的根本原因。我的 g++ 构建的数值结果与我的 VC++ 构建的数值结果略有不同。这让我想到了我的问题：

问题：

g++ 是否具有与 VC++ 中的 'fp:fast' 和 'fp:precise' 选项等效或相似的参数？（它们是什么？我想激活 'fp:precise' 等效项。）

更多详细信息：

我使用调用 g++ 的“make”进行编译。据我所知（make 文件有点神秘，不是我写的）添加到 g++ 调用的唯一参数是“正常”参数（包括文件夹和要编译的文件）和 -fPIC（我不确定这个开关的作用，我在“手册”页上看不到它）。

“man g++”中唯一相关的参数似乎是用于打开优化选项。（例如 -funsafe-math-optimizations）。但是，我不认为我在打开任何东西，我只是想关闭相关的优化。

我尝试过发布和调试版本，VC++ 为发布和调试提供相同的结果，而 g++ 为发布和调试提供相同的结果，但我无法让 g++ 版本提供与 VC++ 相同的结果版本。

【问题讨论】：

我在谷歌上搜索了一下后发现了-fPIC的含义： -fPIC 如果目标机器支持，则发出与位置无关的代码，适用于动态链接，即使(3,n)个分支需要大位移。
这可能很耗时，但值得付出努力：您能否尝试找出 MSVC 和 gcc 之间某些计算存在分歧的最早指令（或至少代码行）？
是的，我正在处理您的建议。不幸的是，我有点在 linux n00b 上，所以我需要一些时间才能把所有东西都放在一起！
您好，您解决过这个问题吗？

标签： c++ visual-studio-2008 g++ compiler-optimization ubuntu-10.04

【解决方案1】：

来自GCC manual：

-ffloat-store 不要将浮点变量存储在寄存器中，并禁止其他可能改变浮点值是从寄存器还是内存中获取的选项。

此选项可防止在 68000 等机器上出现不必要的过度精度，其中浮动寄存器（68881 的）保持比双精度应有的精度更高。对于 x86 架构也是如此。对于大多数程序来说，超额精度只会带来好处，但少数程序依赖于 IEEE 浮点的精确定义。在修改它们以将所有相关的中间计算存储到变量中之后，对此类程序使用 -ffloat-store。

稍微扩展一下，这些差异大部分来自使用 x86 80 位浮点寄存器进行计算（与用于存储 double 值的 64 位相比）。如果中间结果保存在寄存器中而不写回内存，您可以在计算中有效地获得 16 位的额外精度，使它们更精确，但可能与将中间值写入/读取到内存（或只有 64 位 FP 寄存器的架构）。

这些标志（在 GCC 和 MSVC 中）通常强制将每个中间结果截断为 64 位，从而使计算对代码生成和优化的变幻莫测以及平台差异不敏感。除了准确性/精度方面的成本之外，这种一致性通常会带来轻微的运行时成本。

【讨论】：

这并不是问题所在，但感谢您深思熟虑的回复。您的链接非常有用
很抱歉听到这个消息。也许它与舍入模式有关？您可能会查看生成的程序集以获得不同结果的最小程序，并查看 FPU 在 MSVC 与 GCC 中的设置是否不同。然后你可以尝试将这些 FPU 设置映射到不同的编译器标志，直到找到魔法标志。

【解决方案2】：

过度的寄存器精度仅在 FPU 寄存器上是一个问题，编译器（使用正确的启用开关）无论如何都倾向于避免这种问题。在 SSE 寄存器中进行浮点计算时，寄存器精度等于内存精度。

根据我的经验，大多数 /fp:fast 影响（和潜在的差异）来自编译器冒昧地执行代数变换。这可以像更改总和顺序一样简单：

( a + b ) + c --> a + ( b + c)

可以 - 随意分配 a*(b+c) 之类的乘法，并且可以进行一些相当复杂的转换 - 所有这些都旨在重用以前的计算。当然，在无限精度下，这种变换是良性的——但在有限精度下，它们实际上会改变结果。作为一个玩具示例，请尝试使用 a=b=2^(-23), c = 1 的 summand-order-example。MS 的 Eric Fleegal describes it in much more detail。

在这方面，最接近 /fp:precise 的 gcc 开关是 -fno-unsafe-math-optimizations。我认为默认情况下它是打开的——也许你可以尝试明确设置它，看看它是否有所作为。同样，您可以尝试显式关闭所有 -ffast-math 优化：-fno-finite-math-only、-fmath-errno、-ftrapping-math、-frounding-math 和 -fsignaling-nans（最后两个选项是非默认！）

【讨论】：

感谢您的建议！ 'no-unsafe-math-optimizations' 是默认设置的，但我确实尝试了你的建议并明确设置它，但它没有任何区别。
我现在已经“接受”了这个答案，我认为它回答了我的问题，尽管不幸的是它并没有解决我的问题。 :(
很抱歉听到这个消息，希望其他人有更好的主意。

【解决方案3】：

我认为没有确切的等价物。您可以尝试使用-mfpmath=sse 而不是默认的-mfpmath=387 看看是否有帮助。

【讨论】：

我应该使用哪个-mfpmath=sse 或-ffloat-store 都可以解决我的问题。

【解决方案4】：

这绝对与优化标志无关，假设“调试”是指“关闭优化”。如果 g++ 在调试中给出与在发布中相同的结果，这意味着它不是与优化相关的问题。调试版本应始终将每个中间结果存储在内存中，从而保证与 /fp:precise 对 MSVC 所做的结果相同。

这可能意味着 (a) 其中一个编译器存在编译器错误，或者更可能是 (b) 数学库错误。我会深入研究您计算中的各个函数，并缩小差异所在。届时您可能会找到解决方法，如果您确实发现了错误，我相信相关团队会很乐意听到。

【讨论】：

谢谢德鲁，我认为你是对的，我会按照你的建议去做

【解决方案5】：

-mpc32 还是-mpc64？

但您可能需要使用 switch 重新编译 C 和数学库以查看差异...这可能也适用于其他人建议的选项。

【讨论】：