Ffast-math thực sự làm gì?

Tôi hiểu --ffast-mathcờ của gcc có thể tăng tốc độ đáng kể cho phao nổi và vượt ra ngoài các tiêu chuẩn của IEEE, nhưng dường như tôi không thể tìm thấy thông tin về những gì đang thực sự xảy ra khi nó diễn ra. Bất cứ ai cũng có thể vui lòng giải thích một số chi tiết và có thể đưa ra một ví dụ rõ ràng về cách một cái gì đó sẽ thay đổi nếu cờ bật hoặc tắt?

Tôi đã thử đào qua SO cho các câu hỏi tương tự nhưng không thể tìm thấy bất cứ điều gì giải thích hoạt động của toán học ffast.

Như bạn đã đề cập, nó cho phép tối ưu hóa không duy trì sự tuân thủ nghiêm ngặt của IEEE.

Một ví dụ là:

x = x*x*x*x*x*x*x*x;

đến

x *= x;
x *= x;
x *= x;

Bởi vì số học dấu phẩy động không liên quan, nên thứ tự và bao thanh toán của các hoạt động sẽ ảnh hưởng đến kết quả do làm tròn số. Do đó, việc tối ưu hóa này không được thực hiện theo hành vi nghiêm ngặt của FP.

Tôi thực sự chưa kiểm tra xem GCC có thực sự tối ưu hóa cụ thể này không. Nhưng ý tưởng là như nhau.

-ffast-math làm được nhiều hơn là chỉ phá vỡ sự tuân thủ nghiêm ngặt của IEEE.

Tất nhiên, trước hết, nó phá vỡ sự tuân thủ nghiêm ngặt của IEEE, cho phép ví dụ sắp xếp lại các hướng dẫn cho một cái gì đó giống nhau về mặt toán học (lý tưởng) nhưng không hoàn toàn giống nhau ở điểm nổi.

Thứ hai, nó vô hiệu hóa cài đặt errnosau các hàm toán học một lệnh, có nghĩa là tránh ghi vào biến cục bộ của luồng (điều này có thể tạo ra sự khác biệt 100% cho các hàm đó trên một số kiến ​​trúc).

Thứ ba, nó đưa ra giả định rằng tất cả toán học là hữu hạn , điều đó có nghĩa là không có kiểm tra nào đối với NaN (hoặc không) được thực hiện tại nơi chúng sẽ có tác động bất lợi. Nó chỉ đơn giản là giả định rằng điều này sẽ không xảy ra.

Thứ tư, nó cho phép xấp xỉ đối ứng cho căn bậc hai và căn bậc hai.

Hơn nữa, nó vô hiệu hóa số 0 đã ký (mã giả định số 0 đã ký không tồn tại, ngay cả khi mục tiêu hỗ trợ nó) và làm tròn toán học, cho phép trong số những thứ khác liên tục gấp lại trong thời gian biên dịch.

Cuối cùng, nó tạo mã giả định rằng không có sự cố ngắt phần cứng nào có thể xảy ra do toán học báo hiệu / bẫy (nghĩa là, nếu những điều này không thể bị vô hiệu hóa trên kiến ​​trúc đích và do đó sẽ xảy ra , chúng sẽ không được xử lý).