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我正在检查一些使用/fp:preciseand/fp:fast标志的代码。

根据MSDN/fp:precise文档：

在 x86 处理器上使用 /fp:precise 时，编译器将对 float 类型的变量执行舍入，以达到赋值和强制转换以及将参数传递给函数时的正确精度。这种舍入保证数据不会保留任何大于其类型容量的重要性。使用 /fp:precise 编译的程序可能比没有 /fp:precise 编译的程序更慢和更大。/fp:precise 禁用内在函数；而是使用标准运行时库例程。有关详细信息，请参阅 /Oi（生成内部函数）。

查看对sqrtf（调用/arch:SSE2，目标x86/Win32平台）的调用的反汇编：

0033185D  cvtss2sd    xmm0,xmm1  
00331861  call        __libm_sse2_sqrt_precise (0333370h)  
00331866  cvtsd2ss    xmm0,xmm0

根据这个问题，我相信现代 x86/x64 处理器不使用 80 位寄存器（或至少不鼓励使用它们），因此编译器会执行我认为次优的操作，并使用 64 位双精度数进行计算。并且由于内部函数被禁用，因此调用了库 sqrtf 函数。

好的，很公平，这似乎符合文档所说的内容。

但是，当我为 x64 架构编译时，发生了一些奇怪的事情：

000000013F2B199E  movups      xmm0,xmm1  
000000013F2B19A1  sqrtps      xmm1,xmm1  
000000013F2B19A4  movups      xmmword ptr [rcx+rax],xmm1

计算不是使用 64 位双精度执行的，而是使用内部函数。/fp:fast据我所知，结果与使用标志完全相同。

为什么两者之间存在差异？/fp:precise根本不适用于 x64 平台吗？

现在，作为健全性检查，我在 VS2010 x86 中使用/fp:preciseand测试了相同的代码/arch:SSE2。令人惊讶的是，sqrtpd内在函数被使用了！

00AF14C7  cvtps2pd    xmm0,xmm0  
00AF14CA  sqrtsd      xmm0,xmm0  
00AF14CE  cvtpd2ps    xmm0,xmm0

这里发生了什么？为什么 VS2010 使用内部函数，而 VS2012 调用系统库？

针对 x64 平台测试 VS2010 的结果与 VS2012 相似（/fp:precise似乎被忽略了）。

我无法访问任何旧版本的 VS，因此无法在这些平台上进行任何测试。

作为参考，我正在使用 Intel i5-m430 处理器在 Windows 7 64 位中进行测试。

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首先，您应该阅读这篇关于中间浮点精度的非常好的博客文章。本文仅处理 Visual Studio 生成的代码（但这就是您的问题所在）。现在来看例子：

0033185D  cvtss2sd    xmm0,xmm1  
00331861  call        __libm_sse2_sqrt_precise (0333370h)  
00331866  cvtsd2ss    xmm0,xmm0

此汇编代码是/fp:precise /arch:SSE2为 x86 平台生成的。根据文档，精确的浮点模型在 x86 平台上将所有计算内部提高了一倍。它还可以防止使用内在函数（我认为您已经阅读了此信息）。因此，代码首先从 float 转换为 double，然后是双精度 sqrt 调用，最后将结果转换回 float。

000000013F2B199E  movups      xmm0,xmm1  
000000013F2B19A1  sqrtps      xmm1,xmm1  
000000013F2B19A4  movups      xmmword ptr [rcx+rax],xmm1

第二个例子是为 x64 (amd64) 平台编译的，这个平台的行为完全不同！根据文档：

出于性能原因，中间运算是以任一操作数的最宽精度而不是可用的最宽精度计算的。

因此，计算将在内部以单精度完成。我认为他们还决定尽可能使用内在函数，因此在x64 平台上/fp:precise和之间的差异/fp:fast要小一些。新的行为导致更快的代码，它使程序员可以更好地控制到底发生了什么（他们能够改变游戏规则，因为兼容性问题对于新的 x64 平台来说不存在问题）。不幸的是，这些更改/差异未在文档中明确说明。

00AF14C7  cvtps2pd    xmm0,xmm0  
00AF14CA  sqrtsd      xmm0,xmm0  
00AF14CE  cvtpd2ps    xmm0,xmm0

最后，最后一个示例是使用 Visual Studio 2010 编译器编译的，我认为他们不应该使用 sqrt 的内在函数（至少对于/fp:precise模式），但他们决定在 Visual Studio 2012 中更改/修复此行为再次（见这里）。

于 2013-05-22T12:25:42.903 回答