Що насправді робить факс-математика gcc?

Я розумію, --ffast-mathпрапор gcc може значно збільшити швидкість для float ops, і виходить за рамки стандартів IEEE, але я не можу знайти інформацію про те, що насправді відбувається, коли він включений. Чи можете будь-хто пояснити будь-яку деталь і, можливо, дати чіткий приклад того, як щось змінилося, якщо прапор був увімкнений чи вимкнений?

Я спробував перекопати SO через подібні запитання, але не зміг знайти нічого, що пояснює роботу фаст-математики.

Як ви вже згадували, він дозволяє оптимізувати, які не зберігають суворого дотримання IEEE.

Приклад такого:

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

до

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

Оскільки арифметика з плаваючою комою не асоціативна, впорядкування та факторинг операцій впливатимуть на результати за рахунок округлення. Отже, ця оптимізація не проводиться в умовах суворої поведінки ПП.

Я фактично не перевіряв, чи GCC насправді робить цю оптимізацію. Але ідея та сама.

-ffast-math робить набагато більше, ніж просто порушувати суворе дотримання IEEE.

Перш за все, звичайно, це зламається чітке дотримання IEEE, дозволяючи, наприклад, переупорядкувати інструкції на те, що математично те саме (в ідеалі), але не зовсім однакове в плаваючій точці.

По-друге, це вимикає налаштування errnoпісля математичних функцій з однією інструкцією, що означає уникнення запису в локальну змінну потоку (це може зробити 100% різницю для цих функцій у деяких архітектурах).

По-третє, це робить припущення, що вся математика є кінцевою , а це означає, що ніяких перевірок на NaN (або нуль) не робиться там, де вони мали б згубний вплив. Просто припускається, що цього не відбудеться.

По-четверте, це дозволяє зворотні наближення для ділення та зворотного квадратного кореня.

Крім того, він відключає підписаний нуль (код припускає, що підписаний нуль не існує, навіть якщо ціль його підтримує) та математику округлення, що дозволяє, крім усього іншого, постійне згортання під час компіляції.

Нарешті, він генерує код, який передбачає, що жодне апаратне переривання не може відбутися через математичну сигналізацію / захоплення (тобто якщо їх не можна вимкнути в цільовій архітектурі і, отже, це не станеться , вони не будуть оброблятися).