问题
在使用自动CI测试时,我发现了一些代码,如果将gcc的优化设置为-O2,则会破坏代码。如果双精度值在任一方向都超过阈值,则代码应增加一个计数器。
解决方法
转到-O1或使用-ffloat-store选项可以解决此问题。
示例
这是一个显示相同问题的小例子。
每当update()
的序列超过阈值0.03时,*pNextState * 1e-6
函数应返回true。
我使用了按引用调用,因为这些值是完整代码中大型结构的一部分。
使用<
和>=
的想法是,如果序列恰好命中了该值,则函数这次应返回1,而在下一个周期返回0。
test.h:
extern int update(double * pState,double * pNextState);
test.c:
#include "test.h"
int update(double * pState,double * pNextState_scaled) {
static double threshold = 0.03;
double oldState = *pState;
*pState = *pNextState_scaled * 1e-6;
return oldState < threshold && *pState >= threshold;
}
main.c:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "test.h"
int main(void) {
double state = 0.01;
double nextState1 = 20000.0;
double nextState2 = 30000.0;
double nextState3 = 40000.0;
printf("%d\n",update(&state,&nextState1));
printf("%d\n",&nextState2));
printf("%d\n",&nextState3));
return EXIT_SUCCESS;
}
使用gcc至少为-O2的输出为:
0
0
0
将gcc与-O1,-O0或-ffloat-store一起使用会产生所需的输出
0
1
0
据我了解,调试产生的问题是,如果编译器优化了堆栈上的局部变量oldstate,而是与浮点寄存器中的中间结果进行比较,则浮点寄存器的精度更高(80位),值为*pState
比阈值小一点。
如果用于比较的值以64位精度存储,则逻辑不会错过阈值。由于乘以1e-6,结果可能存储在浮点寄存器中。
您会认为这是gcc错误吗? 铛不显示问题。
我在Intel Core i5,Windows和msys2上使用gcc版本9.2.0。
更新
对我来说很明显浮点比较并不精确,我认为以下结果是有效的:
0
0
1
这个想法是,如果(*pState >= threshold) == false
在一个周期内,那么在后续调用oldstate = *pState
中将相同的值((*pState < threshold)
)与相同的阈值进行比较就必须为真。