Question

当我注意到g ++似乎根据所选优化改变结果时，我一直在努力优化性能，当然还在进行回归测试。到目前为止，我认为无论选择何种体系结构，-O2 -march=[whatever]都应该为数值计算产生完全相同的结果。然而，对于g ++来说似乎并非如此。虽然使用旧架构到ivybridge产生与clang对任何架构相同的结果，但是对于haswell和更新的gcc，我得到了不同的结果。这是gcc中的错误还是我误解了有关优化的内容？我真的很吃惊，因为clang似乎没有表现出这种行为。

请注意，我很清楚差异在机器精度范围内，但它们仍会影响我的简单回归检查。

以下是一些示例代码：

#include <iostream>
#include <armadillo>

int main(){
    arma::arma_rng::set_seed(3);
    arma::sp_cx_mat A = arma::sprandn<arma::sp_cx_mat>(20,20, 0.1);
    arma::sp_cx_mat B = A + A.t();
    arma::cx_vec eig;
    arma::eigs_gen(eig, B, 1, "lm", 0.001);
    std::cout << "eigenvalue: " << eig << std::endl;
}

使用编译：

g++ -march=[architecture] -std=c++14 -O2 -o test example.cpp -larmadillo

gcc版本：6.2.1

clang版本：3.8.0

编译为64位，在Intel Skylake处理器上执行。

Answer 1

这是因为GCC默认使用fusion-multiply-add（fma）指令（如果可用）。相反，Clang默认情况下不会使用它们，即使它可用。

来自a*b+c differ的结果是否使用了fma，这是您使用-march=haswell时获得不同结果的原因（Haswell是第一个支持的英特尔CPU） FMA）。

您可以决定是否要将此功能与-ffp-contract=XXX一起使用。

-ffp-contract=off，您无法获得fma说明。
-ffp-contract=on，您可以获得fma说明，但仅限于语言标准允许的收缩情况。在当前版本的GCC中，这意味着关闭（因为它尚未实现）。
-ffp-contract=fast（这是GCC的默认设置），您将获得fma指示。

g ++：optimization -march = haswell和更新更改数值结果

1 个答案: