为什么 fetestexcept() 在乘以浮点数时有时会抱怨？答案

【问题标题】：Why does fetestexcept() sometimes complain when multiplying floats?为什么 fetestexcept() 在乘以浮点数时有时会抱怨？
【发布时间】：2012-10-10 11:37:11
【问题描述】：

我在 C99 中使用 fetestexcept()，它有时会抱怨浮点数相乘会得到不精确的结果 (FE_INEXACT)。将浮点变量与浮点文字相乘时似乎会发生这种情况。我怎样才能修改这个以便 fetestexcept() 不会抱怨？

gcc -std=c99 -lm test.c

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <fenv.h>

#pragma STDC FENV_ACCESS ON

int main(void)
{
    float a = 1.1f;
    float b = 1.2f;
    float c = a * b * 1.3f;

    int exception = fetestexcept(FE_ALL_EXCEPT);
    if(exception != 0)
    {
        printf("Exception: 0x%x\n", exception); // 0x20 FE_INEXACT
    }

    return 0;
}

【问题讨论】：

标签： c linux posix

【解决方案1】：

好吧，如果您对该异常不感兴趣，就不要测试 FE_INEXACT？例如。而不是


int exception = fetestexcept(FE_ALL_EXCEPT);

做


int exception = fetestexcept(FE_ALL_EXCEPT & ~FE_INEXACT);

【讨论】：

但是为什么只有在使用浮点变量时才会发生呢？
@JaneS：因为 FPU 仅针对浮点运算发出异常信号？或者你是什么意思？
我的意思是 float c = a * b * 1.3f; 给出了例外但不是 float c = 1.1f * 1.2f * 1.3f;
一种猜测可能是您使用的 GCC 版本在常量折叠时不会发出 FP 异常。或者您正在为 32 位 x86 进行编译，而 x87 精度过高的问题又出现了丑陋的问题。在任何情况下，您几乎肯定不想检查 FP_INEXACT，除非您正在做一些非常特别的事情，因为您所做的任何不平凡的事情或多或少都会发出异常信号。
GCC 在编译时计算常量表达式。因为c 只是在运行时设置为预先计算的值，所以不会发生精度损失。如果将常量定义为static const float A = 1.1f, B = 1.2f, C = 1.3f; 并使用-O0 进行编译（无优化），那么GCC 实际上会执行乘法float c = A * B * C;，并且FP_INEXACT 会被提升。在默认优化下，GCC 发现 A、B 和 C 都是常量，并将值预先计算为 c，将其从乘法转换为普通赋值。如果你编译成程序集-S，你可以看到这个。

【解决方案2】：

您可以使用Diagnostic-Pragmas 忽略某些警告。

例如，如果我要编译您的代码子集：

#include <stdio.h>
#include <math.h> 
#include <fenv.h>  
#pragma STDC FENV_ACCESS ON  
int main(void) {
   float a = 1.1f;
   float b = 1.2f;
   float c = a * b * 1.3f;
   int exception = c;
   return 0;
 }

与：

gcc -Wall test.c

我会收到一堆警告，例如：

test.c:22:0: warning: ignoring #pragma STDC FENV_ACCESS [-Wunknown-pragmas]
test.c: In function ‘main’:
test.c:28:11: warning: unused variable ‘exception’ [-Wunused-variable]

然后，您可以添加“忽略的”编译指示来使它们静音：

#pragma GCC diagnostic ignored "-Wunknown-pragmas"
#pragma GCC diagnostic ignored "-Wunused-variable"

重新编译，警告消失。

【讨论】：