相同 FLT_EVAL_METHOD，GCC/Clang 中的结果不同

Question

以下程序（改编自 here）在使用 GCC (4.8.2) 和 Clang (3.5.1) 编译时给出不一致的结果。特别是，即使 FLT_EVAL_METHOD 发生变化，GCC 结果也不会发生变化。

#include <stdio.h>
#include <float.h>

int r1;
double ten = 10.0;

int main(int c, char **v) {
  printf("FLT_EVAL_METHOD = %d\n", FLT_EVAL_METHOD);
  r1 = 0.1 == (1.0 / ten);
  printf("0.1 = %a, 1.0/ten = %a\n", 0.1, 1.0 / ten);
  printf("r1=%d\n", r1);
}

测试：

$ gcc -std=c99 t.c && ./a.out
FLT_EVAL_METHOD = 0
0.1 = 0x1.999999999999ap-4, 1.0/ten = 0x1.999999999999ap-4
r1=1

$ gcc -std=c99 -mpfmath=387 t.c && ./a.out
FLT_EVAL_METHOD = 2
0.1 = 0x0.0000000000001p-1022, 1.0/ten = 0x0p+0
r1=1

$ clang -std=c99 t.c && ./a.out
FLT_EVAL_METHOD = 0
0.1 = 0x1.999999999999ap-4, 1.0/ten = 0x1.999999999999ap-4
r1=1

$ clang -std=c99 -mfpmath=387 -mno-sse t.c && ./a.out
FLT_EVAL_METHOD = 2
0.1 = 0x0.07fff00000001p-1022, 1.0/ten = 0x0p+0
r1=0

请注意，根据 this blog post，GCC 4.4.3 在第二次测试中用于输出 0 而不是 1。

A possibly related question 表示 GCC 4.6 中的错误已得到纠正，这可能解释了为什么 GCC 的结果不同。

我想确认这些结果中的任何一个是否不正确，或者一些微妙的评估步骤（例如新的预处理器优化）是否可以证明这些编译器之间的差异。

Answer 1

这个答案是关于你在继续之前应该解决的问题，因为它会让你更难推理否则会发生什么：

当然打印0.1 = 0x0.07fff00000001p-1022或0.1 = 0x0.0000000000001p-1022只能是使用-mfpmath=387时ABI不匹配导致的编译平台错误。这些值中的 None 可以被过高的精度所原谅。

您可以尝试在测试文件中包含您自己的可读格式转换，以便该转换也可以使用 -mfpmath=387 进行编译。或者在另一个文件中制作一个小存根，而不是使用该选项编译，使用简约的调用约定：

在其他文件中：

double d;
void print_double(void)
{
  printf("%a", d);
}

在用-mfpmath=387编译的文件中：

extern double d;
d = 0.1;
print_double();

Answer 2

忽略 Pascal Cuoq 解决的 printf 问题，我认为 GCC 在这里是正确的：根据 C99 标准，FLT_EVAL_METHOD == 2 应该

evaluate all operations and constants to the range and precision of the long double type.

因此，在这种情况下，0.1 和 1.0 / ten 都被评估为 1/10 的扩展精度近似值。

我不确定 Clang 在做什么，不过 this question 可能会提供一些帮助。

相同 FLT_EVAL_METHOD，GCC/Clang 中的结果不同

Same FLT_EVAL_METHOD, different results in GCC/Clang

c

floating-point

gcc

clang