c++ - VC++ 使用 fp :fast causes wrong (not just inaccurate) results - is this a compiler bug?

Question

我已经安装了最新的 VS2017 更新 (15.4.4)，但在编译我们的项目时，单元测试开始失败。在使用优化 (/O2) 和浮点快速模型 (/fp:fast) 时，问题似乎发生在某些情况下。以前的编译器(VS2017 update 15.2)没有出现这个问题。

这是一个示例程序:

#include <iostream>

const float FACTOR = 0.01745329251994329576923690768489f;

unsigned long long hoursToMicrosecs(int hours)
{
    return hours * 3600 * 1000000LL;
}

float degToRad(float deg)
{
    return deg * FACTOR;
}

float f(int u1, int u2)
{
    float percent = ((u1 - u2) / 1000.0f) / (hoursToMicrosecs(24) / 1000000.0f);
    return degToRad(percent * 360);
}

int main()
{   
    auto result = f(3600000, 35063681);
    std::cout << result << '\n';
    return (result > -3.0f) ? 0 : -1;
}

result 应该是 -2.2881，但输出实际上是 -394.868，这不仅不准确。

如果我执行以下任一操作，它会起作用:

• 移除优化
• 更改为 fp:precise
• 返回上一个编译器(15.2)

查看反汇编向我们展示了编译器试图为我们做一些好事 - 它只是在编译时计算了整个事情并用一个数字替换。

优化后的代码只是一行代码:

011F1000  vmovss      xmm0,dword ptr [__real@c3c56f11 (011F2118h)]  

我的问题是:这是一个编译器错误(我应该报告)还是 fp:fast 的错误使用？

Answer 1

我在这里看到了同样的事情。我想我发现了问题:hoursToMicroseconds(24) 溢出了。它不应该，因为表达式应该在与 1000000LL 相乘之前转换为 unsigned long long。但是，如果您将该结果转换回 unsigned int，您将得到 5006540​​80 而不是 86400000000。因此整个计算最终归结为 -394.868。

我肯定会说这是一个编译器错误。看来您可以通过首先将 unsigned long long 结果转换为 double 来规避它。

编辑

你知道还有什么好笑的吗？如果您将所有函数设为 constexpr，并且还在 main() 中将 result 声明为 constexpr，则 将产生正确的结果。因此，编译器中显然有两个独立的代码路径可以在编译时计算值，其中一个已损坏。