gcc -ffp-contract选项的差异

Question

我对-ffp-contractGNU GCC中的标志有疑问（请参阅https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Optimize-Options.html）。

标志文档编写如下：

-ffp-contract=off禁用浮点表达式收缩。-ffp-contract=fast如果目标对它们有本机支持，则启用浮点表达式收缩，例如形成融合的乘法加法运算。-ffp-contract=on如果语言标准允许，则启用浮点表达式收缩。目前尚未实现，并且将其视为-ffp-contract=off。默认值为-ffp-contract=fast。

现在的问题是：

• fast和on和有什么不一样？
• 在FMA之外是否还有其他收缩示例（或类似的融合乳胶子）？

Answer 1

在C89中，FP收缩是不允许的。从C99开始，默认情况下，实现可以执行FP表达式的收缩，但是随后需要提供#pragma FP_CONTRACT可切换以影响收缩行为的。

因此，GCC开关应该是：

• -ffp-contract=off：不要收缩。忽略#pragma FP_CONTRACT。这是的默认设置-std=c89。
• -ffp-contract=on：默认启用收缩和荣誉#pragma FP_CONTRACT。这将是-std=c99及以上的默认设置。
• -ffp-contract=fast：即使没有任何快速选项，这也是GCC的默认设置。 我们不要求在快速数学模式下符合ISO要求，因此总是可以收缩甚至是单独的表达式（请参阅Marc Glisse的评论）。

不幸的是，#pragma FP_CONTRACT是不是还没有在GCC中实现，所以现在做什么是必要留ISO-符合：没有。即on = off，因为GCC知道的唯一其他行为（快速）对于而言过于激进。-ffp-contract=on on

您必须深入研究来源（或邮件列表），以查看GCC能够执行哪种收缩，但不必局限于FMA。

有关一个表达式与2个语句的简单测试用例，请参见Godbolt上的GCC和Clang。 Clang默认为，-ffp-contract=off但支持on和fast。GCC仅支持关闭和快速。

C11标准必须说些什么#pragma FP_CONTRACT：

§6.5¶8：浮动表达式可能会收缩，也就是说，就像将其视为单个操作一样进行评估，从而忽略了源代码和表达式评估方法所隐含的舍入错误。89）FP_CONTRACT编译指示提供了一种禁止使用压缩的表达式。否则，是否以及如何收缩表达式由实现定义（90）。

89）对收缩表达式中的中间运算进行评估，就好像是无限范围和精确度一样，而最终运算将四舍五入为表达式评估方法确定的格式。收缩表达式也可能会忽略浮点异常的引发。

90）该许可证专门用于允许实现利用结合了多个C运算符的快速机器指令。由于收缩可能会破坏可预测性，甚至可能降低包含表达式的准确性，因此需要明确定义并明确记录其用法。