Question

我对内在函数还很陌生，我面对的代码使用GCC-7.4和GCC-8.3的行为不同

我的代码很简单

b.cpp：

#include <iostream>
#include <xmmintrin.h>

void foo(const float num, const float denom)
{
    const __v4sf num4 = {
        num,
        num,
        num,
        num,
    };
    const __v4sf denom4 = {
        denom,
        denom,
        denom,
        denom,
    };
    float res_arr[] = {0, 0, 0, 0};

    __v4sf *res = (__v4sf*)res_arr;
    *res = num4 / denom4;
    std::cout << res_arr[0] << std::endl;
    std::cout << res_arr[1] << std::endl;
    std::cout << res_arr[2] << std::endl;
    std::cout << res_arr[3] << std::endl;
}

在b.cpp中，我们基本上只是从float变量构造两个__v4sf并执行除法

b.h：

#ifndef B_H
#define B_H

void foo(const float num, const float denom);

#endif

a.cpp：

#include "b.h"

int main (void)
{
    const float denominator = 1.0f;
    const float numerator = 12.0f;
    foo(numerator, denominator);
    return 0;
}

在这里，我们只是从b.cpp调用函数

GCC 7.4可以正常运行：

g++-7 -c b.cpp -o b.o && g++-7 a.cpp b.o -o a.out && ./a.out
12
12
12
12

但是GCC 8.3出了点问题

g++-8 -c b.cpp -o b.o && g++-8 a.cpp b.o -o a.out && ./a.out
inf
inf
inf
inf

所以我的问题是-为什么我在使用不同版本的GCC时会收到不同的结果？它是未定义的行为吗？

Answer 1

您发现gcc8及更高版本中存在一个错误，该错误在启用/未启用优化的情况下发生。感谢reporting it。

启用优化后，很容易看到asm在做什么，因为__v4sf东西已经优化掉了：它只是标量除法并将结果打印4次。（由于您出于某些原因使用了std::endl，所以加上了4个调用flush cout的调用。）

gcc7正确地将其优化为divss xmm0, xmm1以执行num / denom。然后它将转换为double，因为输出函数仅使用double，而不是float，将其传递给iostream函数。（GCC7使用double将r14位模式保存在整数寄存器-mtune=skylake中而不是内存中，而将divss xmm0, .LC0[rip]保存在整数寄存器中。GCC8及更高版本仅使用可能更有意义的内存。）

gcc8和更高版本执行0，其中来自内存的常量为+0.0 （num的位模式）。因此，它将denom除以零，而忽略了alignas(16) float res_arr[4];。

在the Godbolt compiler explorer上签出。

使用__v4sf *res来消除__attribute__((aligned(16)))可能存在的未对准问题没有帮助。（您通常不再需要c.print_a； C ++ 11引入了用于对齐的标准语法。）

根据GCC版本的不同内在行为

1 个答案: