IEEE 754：带fesetround的sqrtf：编译器之间的不同结果：0x42440a72与0x42440a73

问题描述

[Key]
public int DonationId { get; set; }
public DateTime? TransacTime { get; set; }
public int Amount { get; set; }

public string IC { get; set; }
[ForeignKey("IC")]
public Customers Customers { get; set; }

主机：Win10 x64。

结果：

案例1。

$ clang t2.c -o t2.clang.exe && ./t2.clang.exe
FE_DOWNWARD     0x1.8814e60000000p+5 [0x42440a73] 0
FE_TONEAREST    0x1.8814e60000000p+5 [0x42440a73] 0
FE_TOWARDZERO   0x1.8814e60000000p+5 [0x42440a73] 0
FE_UPWARD       0x1.8814e60000000p+5 [0x42440a73] 0
 
$ clang --version
clang version 8.0.1 (tags/RELEASE_801/final)

案例2。

$ gcc t2.c -o t2.gcc.exe && ./t2.gcc.exe
FE_DOWNWARD     0x1.8814e60000000p+5 [0x42440a73] 0
FE_TONEAREST    0x1.8814e60000000p+5 [0x42440a73] 0
FE_TOWARDZERO   0x1.8814e60000000p+5 [0x42440a73] 0
FE_UPWARD       0x1.8814e60000000p+5 [0x42440a73] 0
 
$ gcc --version
gcc (GCC) 10.2.0

情况3。

cl t2.c && t2
Microsoft (R) C/C++ Optimizing Compiler Version 19.25.28611 for x64
...
FE_DOWNWARD     0x1.8814e40000000p+5 [0x42440a72] 0
FE_TONEAREST    0x1.8814e60000000p+5 [0x42440a73] 0
FE_TOWARDZERO   0x1.8814e40000000p+5 [0x42440a72] 0
FE_UPWARD       0x1.8814e60000000p+5 [0x42440a73] 0

案例4。

cl t2.c && t2
Microsoft (R) C/C++ Optimizing Compiler Version 19.25.28611 for x86
...
The system cannot execute the specified program.
Pop-up window appears: "Virus & thread protection: Windows Defender Antivirus found threats. Get details."

案例5。

wandbox.org: gcc HEAD 11.0.0 20200
$ gcc prog.c -Wall -Wextra -std=c99 "-lm"
FE_DOWNWARD     0x1.8814e40000000p+5 [0x42440a72] 0
FE_TONEAREST    0x1.8814e60000000p+5 [0x42440a73] 0
FE_TOWARDZERO   0x1.8814e40000000p+5 [0x42440a72] 0
FE_UPWARD       0x1.8814e60000000p+5 [0x42440a73] 0

案例6。

wandbox.org: clang HEAD 12.0.0
$ clang prog.c -Wall -Wextra -std=gnu11 "-lm"
FE_DOWNWARD     0x1.8814e40000000p+5 [0x42440a72] 0
FE_TONEAREST    0x1.8814e60000000p+5 [0x42440a73] 0
FE_TOWARDZERO   0x1.8814e40000000p+5 [0x42440a72] 0
FE_UPWARD       0x1.8814e60000000p+5 [0x42440a73] 0

问题：

1. 为什么编译器之间的结果（#include <stdio.h> #include <stdint.h> #include <fenv.h> #include <math.h> int main() { typedef union { uint32_t u; float f; } ufloat; ufloat val; float arg = 2401.999999; int r; r = fesetround(FE_DOWNWARD); val.f = sqrtf(arg); printf ("FE_DOWNWARD %22.13a [0x%x] %d\n",val.f,val.u,r); r = fesetround(FE_TONEAREST); val.f = sqrtf(arg); printf ("FE_TONEAREST %22.13a [0x%x] %d\n",r); r = fesetround(FE_TOWARDZERO); val.f = sqrtf(arg); printf ("FE_TOWARDZERO %22.13a [0x%x] %d\n",r); r = fesetround(FE_UPWARD); val.f = sqrtf(arg); printf ("FE_UPWARD %22.13a [0x%x] %d\n",r); return 0; } 和0x42440a72）不同？
2. 如何在编译器之间获得相同的结果？

解决方法

为什么编译器之间会有不同的结果（0x42440a72与0x42440a73）？

至少对于较早的gcc，不需要<fenv.h>支持。

请参见floating-point environment access in <fenv.h>,Library feature,no compiler support required.

当我使用“ GNU C11（GCC）版本9.3.0（x86_64-pc-cygwin）”进行编译时，以下内容

#include <fenv.h>
#pragma STDC FENV_ACCESS ON

我收到以下信息：

warning: ignoring #pragma STDC FENV_ACCESS [-Wunknown-pragmas]

另请参见If pragma STDC FENV_ACCESS is absent,does it mean default rounding mode?，pragma STDC FENV_ACCESS ON is not supported

如何在编译器之间获得相同的结果？

没什么帮助，但不要使用fenv.h的可选功能或避免选择编译器。

可能存在一个gcc编译时标志来提供帮助，但我不知道一个。

也使用#pragma STDC FENV_ACCESS ON @Eric Postpischil。这可能无法解决此问题，但可以防止相关问题。