Linux中的可执行文件会影响链接动态库中的浮点精度吗？

Question

我们在动态库中遇到了浮点精度问题。

设置如下：

• 我们有一个动态库，它在一个大的浮点数数组上执行计算X。X由许多浮点运算组成
• 我们将这个动态库链接到两个可执行文件：A和B
• 在库中，我们打印计算X的输入
• 对于运行的可执行文件A和B，报告了完全相同的输入（高达DBL\u位小数）
• 然而，计算X的输出对于可执行文件A不同于对于可执行文件B

可执行文件和库都是用C编写的，并在同一台机器上使用相同的GCC编译器版本进行编译。该库仅使用与可执行文件A相同的编译器设置编译一次，但可执行文件B的编译器设置可能不同。

由于使用同一个库，当提供相同的输入时，我们期望两个可执行文件具有相同的计算精度。库的浮点精度似乎受到外部因素的影响，例如特定于进程的配置。

这是否可能，如果是这样，如何确保我们在两次运行（程序A和B）中获得相同的精度？

编辑1

我成功地创建了一个最小的示例来演示这些差异。如果我在库中使用以下代码（例如计算X），则两次运行（A和B）的结果都不同：

float* value = new float;
*value = 2857.0f;
std::cout << std::setprecision(15) << std::log(*value) << std::endl;

我还以二进制格式打印了浮点数，它们在最后一位显示了差异。

不幸的是，无法控制可执行文件A的整个构建链。实际上，A又是一个动态库，它来自另一个我无法控制也不知道编译器选项的可执行文件。

我尝试在可执行文件B上使用许多不同的优化编译器选项，以查看是否可以获得与可执行文件a相同的结果，但直到现在，这还没有解决问题。

编辑2

上述代码的汇编器输出为：

.LFB1066:
  .cfi_startproc
  .cfi_personality 0x9b,DW.ref.__gxx_personality_v0
  push  rbp #
  .cfi_def_cfa_offset 16
  .cfi_offset 6, -16
  push  rbx #
  .cfi_def_cfa_offset 24
  .cfi_offset 3, -24
  sub rsp, 8  #,
  .cfi_def_cfa_offset 32
  mov edi, 4  #,
  call  _Znwm@PLT #
  mov DWORD PTR [rax], 0x45329000 #* D.23338,
  mov rdi, QWORD PTR _ZSt4cout@GOTPCREL[rip]  # tmp66,
  mov rax, QWORD PTR [rdi]  # cout._vptr.basic_ostream, cout._vptr.basic_ostream
  mov rax, QWORD PTR -24[rax] # tmp68,
  mov QWORD PTR 8[rax+rdi], 15  # <variable>._M_precision,
  movsd xmm0, QWORD PTR .LC1[rip] #,
  call  _ZNSo9_M_insertIdEERSoT_@PLT  #
  mov rbx, rax  # D.23465,
  mov rax, QWORD PTR [rax]  # <variable>._vptr.basic_ostream, <variable>._vptr.basic_ostream
  mov rax, QWORD PTR -24[rax] # tmp73,
  mov rbp, QWORD PTR 240[rbx+rax] # D.23552, <variable>._M_ctype
  test  rbp, rbp  # D.23552
  je  .L9 #,
  cmp BYTE PTR 56[rbp], 0 # <variable>._M_widen_ok
  je  .L5 #,
  movsx esi, BYTE PTR 67[rbp] # D.23550, <variable>._M_widen

编辑3

正如我在评论中建议的那样，我在库中打印了浮点舍入模式和SSE状态信息。

对于两次运行（可执行文件A和B），我得到相同的值：

• 取整模式：895
• SSE状态：8114

Answer 1

您的问题的答案是：是的，原则上进程可以更改代码运行的浮点上下文。

关于您的特定代码和值：

取整模式（正如Matteo所建议的）可能会影响字符串格式，因为它会反复除以10——但我无法使用std:：fesetround重现这个问题。

我也看不出它会如何影响你说的不同的位模式。汇编代码显示文字0x45329000，相当于2857.0，并且文字本身不能被浮点env更改。