【发布时间】：2018-01-03 07:57:23
【问题描述】：
当我注意到 g++ 似乎会根据选择的优化改变结果时，我一直致力于优化性能，当然还进行了回归测试。到目前为止，我认为-O2 -march=[whatever] 应该为数值计算产生完全相同的结果，无论选择什么架构。然而，这似乎不是 g++ 的情况。虽然使用一直到 ivybridge 的旧架构产生的结果与 clang 对任何架构的结果相同，但对于 haswell 和更新的 gcc，我得到不同的结果。这是 gcc 中的错误还是我误解了一些关于优化的问题？我真的很吃惊，因为 clang 似乎没有表现出这种行为。
请注意，我很清楚这些差异在机器精度范围内，但它们仍然干扰了我的简单回归检查。
下面是一些示例代码：
#include <iostream>
#include <armadillo>
int main(){
arma::arma_rng::set_seed(3);
arma::sp_cx_mat A = arma::sprandn<arma::sp_cx_mat>(20,20, 0.1);
arma::sp_cx_mat B = A + A.t();
arma::cx_vec eig;
arma::eigs_gen(eig, B, 1, "lm", 0.001);
std::cout << "eigenvalue: " << eig << std::endl;
}
编译使用：
g++ -march=[architecture] -std=c++14 -O2 -o test example.cpp -larmadillo
gcc 版本：6.2.1
clang 版本：3.8.0
针对 64 位编译，在 Intel Skylake 处理器上执行。
【问题讨论】：
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你编译的是 32 位还是 64 位？
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我记得使用英特尔编译器时遇到过这样的问题，这在 Haswell 上也给出了不同的结果。在我从事的项目中，英特尔的某个人给了我们一大堆编译器标志，基本上是为了不使用编译器提供的完整优化。我不知道标志了，但我记得它是在-O3。请注意，英特尔编译器（通常）使用与 GCC 编译器相同的标志。
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我之前听说过与 Intel 编译器的不同之处，并且有充分的理由避免使用 -O3。令我惊讶的是 gcc 给出的结果与 gcc 不同...尤其是 gcc -march=core2,sandybridge,ivybridge 给出的结果与 clang -march=core2,sandybridge,ivybridge,haswell,broadwell 相同。
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我认为这是由于 fused-multiply-add 指令而发生的。如果你使用
-mno-fused-add，你能重现这些差异吗？ -
@geza：你是对的。如果我使用
-mno-fused-madd，我会消除差异（但会收到弃用警告；-)）。那么这是否意味着 clang 不使用 fused-multiply-add，即使我使用-O3和-march=haswell？在任何情况下，我都没有在我的项目中观察到 fused-multiply-add 带来的任何实际速度提升。
标签： c++ g++ compiler-optimization gcc6