Что на самом деле делает ffast-math gcc?

Question

Что на самом деле делает ffast-math gcc?

Я понимаю gcc --ffast-math флаг может значительно увеличить скорость для float ops и выходит за рамки стандартов IEEE, но я не могу найти информацию о том, что действительно происходит, когда он включен. Может ли кто-нибудь объяснить некоторые детали и, возможно, дать четкий пример того, как что-то изменится, если флаг будет включен или выключен?

Я попытался копаться в S. O. для подобных вопросов, но не смог найти ничего, объясняющего работу ffast-math.

772 2

math performance gcc floating-point fast-math

2 ответов:

Comments

Ничего не найдено.

Mysticial · Accepted Answer · 2018-08-31 16:29:08

Как вы упомянули, это позволяет оптимизировать, которые не сохраняют строгое соответствие IEEE.

пример такой:
x = x*x*x*x*x*x*x*x;
до
x *= x;
x *= x;
x *= x;
поскольку арифметика с плавающей запятой не является ассоциативной, упорядочение и факторинг операций будут влиять на результаты из-за округления. Поэтому эта оптимизация не выполняется при строгом поведении FP.

Я на самом деле не проверял, действительно ли GCC выполняет эту конкретную оптимизацию. Но идея та же.

Damon · Accepted Answer · 2014-03-03 02:15:58

-ffast-math делает намного больше, чем просто нарушает строгое соответствие IEEE.

прежде всего, конечно, это выйти строгое соответствие IEEE, позволяющее, например, переупорядочивать инструкции на что-то, что математически одинаково (в идеале), но не совсем одинаково в плавающей точке.

во-вторых, это запрещает задание errno после математических функций с одной инструкцией, что означает, что следует избегать записи в локальную переменную потока (это может сделать 100% разница для этих функций на некоторых архитектурах).

в-третьих, он делает предположение, что вся математика конечна, что означает, что никакие проверки для NaN (или нуля) не производятся там, где они будут иметь вредные последствия. Просто предполагается, что этого не произойдет.

В-четвертых, это позволяет взаимные приближения для деления и взаимного квадратного корня.

далее, он отключает подписанный ноль (код предполагает подписанный ноль не существует, даже если цель поддерживает его) и округление математики, что позволяет, среди прочего, постоянное сворачивание во время компиляции.

наконец, он генерирует код, который предполагает, что никакие аппаратные прерывания не могут произойти из-за математики сигнализации/захвата (то есть, если они не могут быть отключены на целевой архитектуре и, следовательно,бывают, они не будут обработаны).