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我一直在绞尽脑汁想要完成这项任务一周,我希望有人能带领我走向正确的道路.让我从教师的指示开始:

您的作业与我们的第一个实验作业相反,即优化素数计划.你在这个任务中的目的是使程序失望,即让它运行得更慢.这两个都是CPU密集型程序.他们需要几秒钟才能在我们的实验室电脑上运行.您可能无法更改算法.

要取消优化程序,请使用您对英特尔i7管道如何运行的了解.想象一下重新排序指令路径以引入WAR,RAW和其他危险的方法.想一想最小化缓存有效性的方法.恶魔无能.

该作业选择了Whetstone或Monte-Carlo程序.缓存有效性评论大多只适用于Whetstone,但我选择了Monte-Carlo模拟程序:

// Un-modified baseline for pessimization, as given in the assignment
#include <algorithm>    // Needed for the "max" function
#include <cmath>
#include <iostream>

// A simple implementation of the Box-Muller algorithm, used to generate
// gaussian random numbers - necessary for the Monte Carlo method below
// Note that C++11 actually provides std::normal_distribution<> in 
// the <random> library, which can be used instead of this function
double gaussian_box_muller() {
  double x = 0.0;
  double y = 0.0; …

我知道C和C++标准留下了语言实现的许多方面 - 仅仅因为如果存在具有其他特征的体系结构,那么为它编写符合标准的编译器是非常困难或不可能的.

我知道40年前任何电脑都有自己独特的规格.但是,我不知道今天使用的任何架构:

• CHAR_BIT != 8
• signed 不是两个补充(我听说Java有这个问题).
• 浮点不符合IEEE 754(编辑:我的意思是"不是IEEE 754二进制编码").

我问的原因是我经常向人们解释C++不强制要求任何其他低级方面如固定大小的类型^†.这很好,因为与其他语言不同,它使你的代码在正确使用时可以移植(编辑:因为它可以移植到更多架构而不需要模拟机器的低级方面,例如符号+幅度架构上的二进制补码算法) .但我感到很难过,我自己也无法指出任何特定的架构.

所以问题是:哪些架构具有上述属性？

† uint*_ts是可选的.

以下代码进入GCC的无限循环:

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
    int i = 0x10000000;

    int c = 0;
    do{
        c++;
        i += i;
        cout << i << endl;
    }while (i > 0);

    cout << c << endl;
    return 0;
}

所以这是交易:有符号整数溢出在技术上是未定义的行为.但是x86上的GCC使用x86整数指令实现整数运算 - 它包含溢出.

因此,我本来期望它包装溢出 - 尽管事实上它是未定义的行为.但事实显然并非如此.那么我错过了什么？

我使用以下方法编译:

~/Desktop$ g++ main.cpp -O2

GCC输出:

~/Desktop$ ./a.out
536870912
1073741824
-2147483648
0
0
0

... (infinite loop)

禁用优化后,没有无限循环且输出正确.Visual Studio也正确编译它并给出以下结果:

正确的输出:

~/Desktop$ g++ main.cpp
~/Desktop$ ./a.out
536870912
1073741824
-2147483648
3

以下是一些其他变体:

i *= 2;   //  Also …

我们假设我们有以下循环:

    for (int i = 1; i < 2; i--)
    {
        cout << i << endl;
    }

毫无疑问,这是一个无限的循环.但是,我的问题是,它会运行多长时间？因为我的教授说,鉴于int是4 bytes = 32 bits,它可以存储一个数字-2147483648 to 2147483647.鉴于此,他接着说,在一个for循环中,如果它到达其中一个数字,并且循环仍然被编程为继续(就像这个那样),那么数字将变为正数,条件将满足,终止循环.

我的问题恰恰是:这是怎么发生的？为什么数字-2147483648在for循环中变为+2147483648,为什么+2147483648在for循环中变为-2147483648？因为我曾经认为一旦计数器达到2147483649就会发生分段错误.感谢您的回复!