Visual C ++ 2012（x86）中可能的编译器错误？

Question

我正在使用VC ++ 11（CTP Update 1）编译x86目标时遇到随机浮点错误。 请参阅下面的简短示例“test.cpp”，并使用以下命令进行编译：

cl /GL /O2 /EHsc test.cpp /link /MACHINE:X86

输出应该是10 == 10 ，但是当启用/GL （整个程序优化）时它会产生10 == 0 。 问题似乎是get_scaling_factor()将结果推送到浮点堆栈，但调用函数期望它在SSE寄存器XMM0中 。

问题 ：我错过了一些明显的东西，还是这真的是一个错误？ 当然，测试程序没有意义，因为它是一个简化的测试用例。

TEST.CPP：

#include <iostream>

template <typename T>
inline T get_scaling_factor(int units)
{
    switch (units)
    {
    case 0: return 1;  
    case 1: return 10;  
    case 2: return 100;  
    case 3: return 1000;  
    case 4: return 10000;  
    case 5: return 100000;  
    case 6: return 1000000;  
    case 7: return 10000000;  
    case 8: return 100000000;  
    case 9: return 1000000000; 
    default: return 1;
    }
}

template <int targetUnits, typename T>
inline T scale(T value, int sourceUnits)
{
    return value   * get_scaling_factor<T>(sourceUnits) 
                   / get_scaling_factor<T>(targetUnits);
}

__declspec(noinline)
double scale(double value, int units) 
{
    return scale<9>(value, units);
}

int main()
{
    std::cout << "10 = " << scale(1e9, 1) << std::endl;
}

---

更新

问题由Microsoft确认 。 它甚至会影响这样的直接代码：

#include <stdio.h>
double test(int a)
{
    switch (a)
    {
    case 0: return 1.0;
    case 1: return 10.0;
    case 2: return 100.0;
    case 3: return 1000.0;
    case 4: return 10000.0;
    case 5: return 100000.0;
    case 6: return 1000000.0;
    case 7: return 10000000.0;
    case 8: return 100000000.0;
    case 9: return 1000000000.0;
    default: return 1.0;
    }
}

void main()
{
    int nine = 9;
    double x = test(nine);
    x /= test(7);
    int val = (int)x;
    if (val == 100)
        printf("pass");
    else 
        printf("fail, val is %d", val);
}

Answer 1

是的，这绝对是一个代码优化器错误，我没有遇到麻烦。 优化程序错误通常与内联相关，但事实并非如此。 VS2012中的重型代码更改引入了这个错误，支持新的自动矢量化功能。

简而言之，get_scaling_factor（）函数返回FPU堆栈上的结果。 代码生成器正确地发出指令以从堆栈中检索它并将其存储在XMM寄存器中。 但是优化器不合适地完全删除了该代码，就好像它假设函数结果已经存储在XMM0中一样。

很难找到一种解决方法，专门针对double的模板函数没有效果。 使用#pragma optimize禁用优化工作：

#pragma optimize("", off)
__declspec(noinline)
double scale(double value, int units) 
{
    return scale<9>(value, units);
}
#pragma optimize("", on)

你的repro代码非常好，微软将毫无困难地解决这个问题。 您可以在connect.microsoft.com上提交反馈报告，只需链接到此问题即可。 或者，如果您赶时间，那么您可以联系Microsoft支持，但我想他们会给您相同的解决方法，以便您使用该服务包。

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更新：在VS2013中修复。

Answer 2

/GL按设计忽略默认调用约定。 使用LTCG，编译器/链接器知道整个调用图，因此它可以匹配调用者和被调用者。 在这种情况下，使用SSE寄存器并不奇怪。

我不完全确定你的意思是“ get_scaling_factor()将结果推送到浮点堆栈”。 你的意思是编译器无法内联它吗？ 我希望编译器这样做，因为调用图只有一个调用者。 （我们知道`get_scaling_factor（targetUnits）是内联的，因为否则会导致除零（否则）

如果编译器确实无法内联get_scaling_factor() ，那么您实际上发现了两个错误：一个内联失败，一个自定义调用约定失败。