Question

我有一个软件项目，我有时会从小而简单的浮点运算中得到奇怪的结果。我假设有一些我错过的东西，并想了解如何调试以下问题的一些提示：

（使用的编译器是MS VC 6.0，即Microsoft C编译器的第12版）

第一个异常：

extern double Time, TimeStamp, TimeStep;  // History terms, updated elsewhere
void timer_evaluation_function( ) {
    if ( ( Time - TimeStamp ) >= TimeStep ) {  
        TimeStamp += TimeStep;  
        timer_controlled_code( );  
    }
{....}

由于某种原因，计时器评估失败，定时代码从未执行。在调试器中，没有问题看到trig条件实际上是真的但FPU拒绝找到正结果。以下代码段虽然执行了相同的操作但没有问题。通过插入可能被允许失败的虚假评估来回避这个问题。

我猜测FPU状态在某种程度上受到先前执行的操作的影响，并且有一些编译器标志可以帮助吗？

第二个异常：

double K, Kp = 1.0, Ti = 0.02;
void timed_code( ){
    K = ( Kp * ( float ) 2000 ) / ( ( float ) 2000 - 2.0F * Ti * 1e6 )
{....}

结果是#IND，即使调试器将等式评估为大约0.05。当使用fld指令将2.0F值加载到FPU时，＃INT值出现在FPU堆栈中。上一条指令使用fild指令将整数值2000加载为double float。一旦FPU堆栈包含#IND值，一切都会丢失，但调试器再一次评估公式没有问题。稍后，这些操作将返回预期的结果。

此外，在函数调用之后，FPU问题再次出现。我应该在每个新函数后插入清除FPU状态的浮点运算吗？是否存在可能以某种方式影响FPU的编译器标志？

我很感激此时的所有提示和技巧。

编辑：我已经设法通过在top函数中调用汇编函数EMMS来避免这个问题。这样，FPU就可以清除任何MMX相关的垃圾，这些垃圾可能是在我的代码被调用的环境中创建的，也可能没有。似乎FPU的状态不是理所当然的。

//弗兰克

Answer 1

不知道问题是什么，但在x86上，FINIT指令会清除FPU。要测试您的理论，您可以在代码中的某处插入：

__asm {
    finit
}

Answer 2

这不是你问题的答案，但你可能想看看Raymond Chen关于奇怪的FPU行为的两篇文章。阅读完您的问题并重新阅读文章后，我不会立即看到一个链接 - 但如果您粘贴的代码不完整，或者文章让您了解导致问题的某些周围行为。特别是，如果你在附近的任何地方加载DLL。

Uninitialized floating point variables can be deadly

How did the invalid floating point operand exception get raised when I disabled it?

Answer 3

如果您在支持MMX的系统上使用Windows QueryPerformanceCounter和QueryPerformanceFrequency函数，请在查询频率/计数器之后和计算之前插入femms指令。

__asm femms

在使用MMX进行64位计算而不清除浮点标志/状态之前，我遇到过这些函数的问题。

如果浮点运算之间存在任何64位运算，也会发生这种情况。

Answer 4

虽然我没有向您提供确切的解决方案，但我建议您先阅读此article，其中介绍了可以使用的不同优化方法。

Answer 5

re：timestamps -

您从什么时候获得时间戳来源？有些东西听起来很可疑。尝试将它们记录到文件中。

Answer 6

如果错误值由应加载2.0的fld加载，我会检查加载此值的内存 - 它可能只是编译器/链接器问题。

简单浮点运算的奇怪结果 - FPU内部状态不好？

6 个答案: