Apa sebenarnya ffast-matematika gcc sebenarnya?

Saya mengerti bahwa --ffast-mathflag gcc dapat sangat meningkatkan kecepatan untuk float ops, dan melampaui standar IEEE, tetapi sepertinya saya tidak dapat menemukan informasi tentang apa yang sebenarnya terjadi saat diaktifkan. Adakah yang bisa menjelaskan beberapa detail dan mungkin memberikan contoh yang jelas tentang bagaimana sesuatu akan berubah jika bendera dihidupkan atau dimatikan?

Saya memang mencoba menggali SO untuk pertanyaan serupa tetapi tidak dapat menemukan apa pun yang menjelaskan cara kerja matematika cepat.

Seperti yang Anda sebutkan, ini memungkinkan optimisasi yang tidak mempertahankan kepatuhan IEEE yang ketat.

Contohnya adalah ini:

x = x*x*x*x*x*x*x*x;

untuk

x *= x;
x *= x;
x *= x;

Karena aritmatika floating-point tidak asosiatif, pemesanan dan anjak operasi akan mempengaruhi hasil karena pembulatan. Oleh karena itu, pengoptimalan ini tidak dilakukan berdasarkan perilaku FP yang ketat.

Saya belum benar-benar memeriksa untuk melihat apakah GCC benar-benar melakukan optimasi khusus ini. Tapi idenya sama.

-ffast-math tidak lebih dari sekedar melanggar kepatuhan IEEE yang ketat.

Pertama-tama, tentu saja, itu benar- benar melanggar kepatuhan IEEE, memungkinkan misalnya penataan ulang instruksi untuk sesuatu yang secara matematis sama (idealnya) tetapi tidak persis sama di floating point.

Kedua, ini menonaktifkan pengaturanerrno setelah fungsi matematika instruksi tunggal, yang berarti menghindari penulisan ke variabel thread-lokal (ini dapat membuat perbedaan 100% untuk fungsi-fungsi pada beberapa arsitektur).

Ketiga, itu membuat asumsi bahwa semua matematika terbatas , yang berarti bahwa tidak ada pemeriksaan untuk NaN (atau nol) dibuat di tempat di mana mereka akan memiliki efek yang merugikan. Secara sederhana diasumsikan bahwa ini tidak akan terjadi.

Keempat, ini memungkinkan pendekatan timbal balik untuk pembagian dan akar kuadrat resiprokal.

Lebih jauh lagi, ia menonaktifkan ditandatangani nol (kode menganggap nol ditandatangani tidak ada, bahkan jika target mendukungnya) dan pembulatan matematika, yang memungkinkan antara lain lipat konstan pada waktu kompilasi.

Terakhir, ini menghasilkan kode yang mengasumsikan bahwa tidak ada gangguan hardware yang dapat terjadi karena pensinyalan / penjebakan matematika (yaitu, jika ini tidak dapat dinonaktifkan pada arsitektur target dan akibatnya terjadi , mereka tidak akan ditangani).