如何在 OS X 中为 clang 启用浮点异常？

Question

我希望我的代码在出现浮点错误时终止。在 linux-gcc 中，"feenableexcept()" 函数可以完成这项工作，但在 OSX 中不可用。在 OS X 上使用 gcc 时，(Enabling floating point interrupts on Mac OS X Intel) 中采用的方法在使用 gcc 时工作得很好，但在使用 clang 时不起作用。

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <execinfo.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <iostream>
#include <xmmintrin.h>

void handler(int sig) {
  void *array[10];
  size_t size;
  size = backtrace(array, 10);
  fprintf(stderr, "Error: signal %d:\n", sig);
  backtrace_symbols_fd(array, size, STDERR_FILENO);
  exit(1);
}

int main(int argc, char **argv)
{
  _MM_SET_EXCEPTION_MASK( ( _MM_EXCEPT_INVALID |
                _MM_EXCEPT_DENORM |
                _MM_EXCEPT_DIV_ZERO |
                _MM_EXCEPT_OVERFLOW |
                _MM_EXCEPT_UNDERFLOW |
                _MM_EXCEPT_INEXACT ) );

  signal(SIGSEGV, handler);
  signal(SIGFPE, handler);

  std::cout<<"Perform 1.0/0.0"<<std::endl;
  double a = 1.0/0.0;
  std::cout<<"1.0/0.0 didn't kill program, result is "<<a<<std::endl<<std::endl;

  int* foo = (int*) - 1 ;// make a bad pointer
  std::cout<<"Attempting to print a bad pointer"<<std::endl;
  printf("%d\n", *foo);
  std::cout<<"Bad pointer didn't kill program."<<std::ends;
}

使用gcc5编译时，结果为：

Perform 1.0/0.0
Error: signal 8:
0   a.out                               0x000000010f97cb7f _Z7handleri + 28
1   libsystem_platform.dylib            0x00007fff895c652a _sigtramp + 26
2   ???                                 0x00007fff6eab6568 0x0 + 140735050114408
3   libdyld.dylib                       0x00007fff936a15ad start + 1

太棒了。效果很好。但是，当使用 clang（Apple LLVM 版本 7.3.0 (clang-703.0.29)）编译时，结果是这样的：

Perform 1.0/0.0
1.0/0.0 didn't kill program, result is inf

Attempting to print a bad pointer
Error: signal 11:
0   a.out                               0x000000010d501d1f _Z7handleri + 31
1   libsystem_platform.dylib            0x00007fff895c652a _sigtramp + 26
2   ???                                 0x00007fff62b7e568 0x0 + 140734849607016
3   libdyld.dylib                       0x00007fff936a15ad start + 1

不太好。没有提高 FPE，代码一直在继续。我环顾四周，找不到如何让 clang 提高 FPE。有人对此有经验吗？谢谢！

Answer 1

您设置了屏蔽异常。所以你必须清除位，如果你想得到异常：

_MM_SET_EXCEPTION_MASK( _MM_GET_EXCEPTION_MASK() 
       & ~( _MM_EXCEPT_INVALID |
            _MM_EXCEPT_DENORM |
            _MM_EXCEPT_DIV_ZERO |
            _MM_EXCEPT_OVERFLOW |
            _MM_EXCEPT_UNDERFLOW |
            _MM_EXCEPT_INEXACT ) );

Answer 2

公认的方法似乎是 header 项目 built-in 包含的新方法。对于 Linux，此文件将被忽略并简单地回退到库存 fenv.h。

此代码来自 2009, David N. Williams，从 ardupilot 项目中逐字借用，这是我能找到的第一个结果。我可以使用 Apple LLVM version 9.0.0 (clang-900.0.39.2).

确认这适用于 MacOS 10.13

注意： 注意，尽管我看到的许多建议都建议将此唯一命名为 header 为了清楚起见，但在很多方面它让我想起了 polyfill（来自 JS/webdev 的术语），因此模仿该意识形态，从中借用代码的项目以及我自己的项目都保留了它的名称 fenv.h。根据需要重命名。

fenv.h

#pragma once

#include_next <fenv.h>

#if defined(__APPLE__) && defined(__MACH__)

// Public domain polyfill for feenableexcept on OS X
// http://www-personal.umich.edu/~williams/archive/computation/fe-handling-example.c

inline int feenableexcept(unsigned int excepts)
{
    static fenv_t fenv;
    unsigned int new_excepts = excepts & FE_ALL_EXCEPT;
    // previous masks
    unsigned int old_excepts;

    if (fegetenv(&fenv)) {
        return -1;
    }
    old_excepts = fenv.__control & FE_ALL_EXCEPT;

    // unmask
    fenv.__control &= ~new_excepts;
    fenv.__mxcsr   &= ~(new_excepts << 7);

    return fesetenv(&fenv) ? -1 : old_excepts;
}

inline int fedisableexcept(unsigned int excepts)
{
    static fenv_t fenv;
    unsigned int new_excepts = excepts & FE_ALL_EXCEPT;
    // all previous masks
    unsigned int old_excepts;

    if (fegetenv(&fenv)) {
        return -1;
    }
    old_excepts = fenv.__control & FE_ALL_EXCEPT;

    // mask
    fenv.__control |= new_excepts;
    fenv.__mxcsr   |= new_excepts << 7;

    return fesetenv(&fenv) ? -1 : old_excepts;
}

#endif

如何在 OS X 中为 clang 启用浮点异常？

How do you enable floating point exceptions for clang in OS X?

macos

sigfpe

clang++