c++ - concurrency::fast_math::tanh() 在 parallel_for_each (C++ AMP) 处返回 NaN

Question

我用c++ amp计算了这个值。环境:VS2015，Win8。
当运行 parallel_for_each 函数时，值为 NaN。原因是 concurrency::fast_math::tanh 函数。

concurrency::fast_math::tanh 函数在运行 parallel_for_each 时参数大于 1000 时返回 NaN:

float arr[2];
concurrency::array_view<float> arr_view(2, arr);
concurrency::extent<1> ex;
ex[0] = 1;
parallel_for_each(ex, [=](Concurrency::index<1> idx) restrict(amp){
    float t = 10000000;
    arr_view[0] = concurrency::fast_math::fabs(t);
    arr_view[1] = concurrency::fast_math::tanh(t);
});

arr_view.synchronize();
std::cout << arr[0] << "," << arr[1] << std::endl;

输出

1e+07,nan

案例 2，如果不运行 parallel_for_each:

float arr[2];
concurrency::array_view<float> arr_view(2, arr);
concurrency::extent<1> ex;
ex[0] = 1;
float t = 10000000;
arr_view[0] = concurrency::fast_math::fabs(t);
arr_view[1] = concurrency::fast_math::tanh(t);

arr_view.synchronize();
std::cout << arr[0] << "," << arr[1] << std::endl;

输出:

1e+07,1

这是我意料之中的结果。如果将 tanh 更改为 tanhf 结果是相同的。

为什么 tanh 函数返回 NaN ？为什么仅在运行 parrallel_for_each 时才返回 NaN ？请告诉我原因和问题的解决方案。

Answer 1

fast_math 中定义的函数优先考虑速度而不是精度。实现和精度取决于硬件。当您不使用 parallel_for_each 语法时，代码将在 CPU 上运行，CPU 仅实现一个“精确”的 tanh 函数，因此给出正确答案。

要解决此问题，您可以调用 precise_math 下的函数，

concurrency::precise_math::tanh(t);

如果这太慢并且 fast_math::tanh 的精度足够了，您可以尝试类似的方法

double myTanh(double t){
  return (concurrency::fast_math::fabs(t)>100) ? concurrency::precise_math::copysign(1,t) : concurrency::fast_math::tanh(t);
}

它可能会或可能不会比精确版本运行得更快，具体取决于硬件。所以你需要运行一些测试。