gcc 編譯器是否尊重我的代碼中編寫的表達式形式？

Question

假設我用 c 寫了一個表達式，例如

a = (((b+c) / d) / f) + ((3.14 * e) ) / f) ;

這里 a,b,c,d,e,f 都是雙精度變量。 例如，當我使用帶有一些優化設置的 gcc 編譯器編譯我的代碼時，編譯器是否尊重我編寫的表達式的特定形式，還是修改表達式以使代碼運行得更快？ 例如，使用 -O2 優化設置的 gcc 將/可以將上述表達式編譯為

a = ((b+c + 3.14* d * e) / (d*f))

或者它會保持原樣嗎？ 我擔心編譯器會改變我的方程的形式，這可能會影響我的表達式的數值穩定性。

Answer 1

編譯器保證生成一個表達式，該表達式產生的結果與編寫公式時的計算結果相同。 這包括表達式可能產生的所有類型轉換、副作用和異常。

特別是，您優化表達式的方法不會通過等效性測試，因為原始表達式中的((b+c) / d)將根據b 、 c和d的類型進行評估，這些類型可能是int或float ； 另一方面，由於添加了3.14 ，您的第二個（優化）公式會在整個表達式上強制使用double類型。 它還將分子中的e乘以d以補償分母中的d*f ，這可能會產生原始公式中不存在的溢出。