いくつかのパーリン ノイズ関数をいじろうとしているときに奇妙なバグに遭遇しました。突然、すべての通話の途中でオフ値が表示されました。fmod() の一貫性のない戻り値まで追跡しました。
i=512;
cout << i << "," << fmod(i/102.4,1.f) << "," << fmod(i/102.4,1.f) << endl;
次の出力が得られることを期待しています。
512,0,0
しかし、私はしません。私はこれを取得します。
512,0,1
さらに奇妙なのは、cout 行を数回呼び出すと、後の実行でエラーがなくなることです。
512,0,1
512,0,0
512,0,0
関数に値をハード コーディングすると (すべての 'y' を '512' に置き換えます)、正しい結果が得られます (常に 0 を返します)。
このような結果を見た人はいますか？
最終編集: これはほぼ確実に GCC または glibc のバグです。コード内の別の場所で fmod を呼び出す関数を宣言するだけで (その関数が呼び出されなくても)、問題は解消されます。
-fno-builtinsこれを回避するには、コンパイラに渡すことをお勧めします。それは私のためにそれを修正するようです。
cygwin の GCC 4.5.3 でこれを再現できます。
iこれは、変数が非 constの場合にのみ発生します [編集:おそらく、最初の除算の結果を格納するために一時変数を使用するようコンパイラーに奨励しているためです)。テストする私のさらに単純な C プログラム:
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main()
{
int i = 512;
printf("%f %f\n", fmod(i/102.4,1.f), fmod(i/102.4,1.f));
printf("%f %f\n", fmod(i/102.4,1.f), fmod(i/102.4,1.f));
}
どの出力:
0.000000 1.000000
0.000000 0.000000
asm の出力を調べてみましたが、x87-foo が弱いです。 他の誰かが何が悪いのか見ることができますか? その間、私は探し続けます：
.file "test.cpp"
.section .debug_abbrev,"dr"
Ldebug_abbrev0:
.section .debug_info,"dr"
Ldebug_info0:
.section .debug_line,"dr"
Ldebug_line0:
.text
Ltext0:
.def ___main; .scl 2; .type 32; .endef
.section .rdata,"dr"
LC3:
.ascii "%f %f\12\0"
.text
.globl _main
.def _main; .scl 2; .type 32; .endef
_main:
LFB7:
.file 1 "test.cpp"
.loc 1 6 0
pushl %ebp
LCFI0:
movl %esp, %ebp
LCFI1:
andl $-16, %esp
LCFI2:
subl $64, %esp
LCFI3:
.loc 1 6 0
call ___main
LBB2:
.loc 1 7 0
movl $512, 60(%esp)
.loc 1 8 0
fildl 60(%esp)
fldl LC0
fdivrp %st, %st(1)
fld1
fld %st(1)
L2:
fprem
fnstsw %ax
sahf
jp L2
fstp %st(1)
fucomi %st(0), %st
jp L5
fucomi %st(0), %st
je L6
fstp %st(0)
jmp L4
L5:
fstp %st(0)
L4:
fld1
fstpl 8(%esp)
fstpl (%esp)
call _fmod
jmp L3
L6:
fstp %st(1)
L3:
fstpl 40(%esp)
fildl 60(%esp)
fldl LC0
fdivrp %st, %st(1)
fld1
fstpl 8(%esp)
fstpl (%esp)
call _fmod
fldl 40(%esp)
fstpl 12(%esp)
fstpl 4(%esp)
movl $LC3, (%esp)
call _printf
.loc 1 9 0
fildl 60(%esp)
fldl LC0
fdivrp %st, %st(1)
fld1
fstpl 8(%esp)
fstpl (%esp)
call _fmod
fstpl 32(%esp)
fildl 60(%esp)
fldl LC0
fdivrp %st, %st(1)
fld1
fstpl 8(%esp)
fstpl (%esp)
call _fmod
fldl 32(%esp)
fstpl 12(%esp)
fstpl 4(%esp)
movl $LC3, (%esp)
call _printf
LBE2:
movl $0, %eax
.loc 1 10 0
leave
LCFI4:
ret
LFE7:
.section .rdata,"dr"
.align 8
LC0:
.long -1717986918
.long 1079613849
.section .debug_frame,"dr"
Lframe0:
.long LECIE0-LSCIE0
LSCIE0:
.long 0xffffffff
.byte 0x1
.ascii "\0"
.uleb128 0x1
.sleb128 -4
.byte 0x8
.byte 0xc
.uleb128 0x4
.uleb128 0x4
.byte 0x88
.uleb128 0x1
.align 4
LECIE0:
LSFDE0:
.long LEFDE0-LASFDE0
LASFDE0:
.secrel32 Lframe0
.long LFB7
.long LFE7-LFB7
.byte 0x4
.long LCFI0-LFB7
.byte 0xe
.uleb128 0x8
.byte 0x85
.uleb128 0x2
.byte 0x4
.long LCFI1-LCFI0
.byte 0xd
.uleb128 0x5
.byte 0x4
.long LCFI4-LCFI1
.byte 0xc5
.byte 0xc
.uleb128 0x4
.uleb128 0x4
.align 4
LEFDE0:
.section .eh_frame,"w"
Lframe1:
.long LECIE1-LSCIE1
LSCIE1:
.long 0x0
.byte 0x1
.ascii "\0"
.uleb128 0x1
.sleb128 -4
.byte 0x8
.byte 0xc
.uleb128 0x4
.uleb128 0x4
.byte 0x88
.uleb128 0x1
.align 4
LECIE1:
LSFDE3:
.long LEFDE3-LASFDE3
LASFDE3:
.long LASFDE3-Lframe1
.long LFB7
.long LFE7-LFB7
.byte 0x4
.long LCFI0-LFB7
.byte 0xe
.uleb128 0x8
.byte 0x85
.uleb128 0x2
.byte 0x4
.long LCFI1-LCFI0
.byte 0xd
.uleb128 0x5
.byte 0x4
.long LCFI4-LCFI1
.byte 0xc5
.byte 0xc
.uleb128 0x4
.uleb128 0x4
.align 4
LEFDE3:
.text
Letext0:
.section .debug_loc,"dr"
Ldebug_loc0:
LLST0:
.long LFB7-Ltext0
.long LCFI0-Ltext0
.word 0x2
.byte 0x74
.sleb128 4
.long LCFI0-Ltext0
.long LCFI1-Ltext0
.word 0x2
.byte 0x74
.sleb128 8
.long LCFI1-Ltext0
.long LCFI4-Ltext0
.word 0x2
.byte 0x75
.sleb128 8
.long LCFI4-Ltext0
.long LFE7-Ltext0
.word 0x2
.byte 0x74
.sleb128 4
.long 0x0
.long 0x0
.section .debug_info,"dr"
.long 0x13a
.word 0x2
.secrel32 Ldebug_abbrev0
.byte 0x4
.uleb128 0x1
.ascii "GNU C++ 4.5.3\0"
.byte 0x4
.ascii "test.cpp\0"
.ascii "/home/martin\0"
.long Ltext0
.long Letext0
.secrel32 Ldebug_line0
.uleb128 0x2
.byte 0x4
.byte 0x7
.ascii "unsigned int\0"
.uleb128 0x2
.byte 0x1
.byte 0x6
.ascii "char\0"
.uleb128 0x2
.byte 0x1
.byte 0x6
.ascii "signed char\0"
.uleb128 0x2
.byte 0x1
.byte 0x8
.ascii "unsigned char\0"
.uleb128 0x2
.byte 0x2
.byte 0x5
.ascii "short int\0"
.uleb128 0x2
.byte 0x2
.byte 0x7
.ascii "short unsigned int\0"
.uleb128 0x2
.byte 0x4
.byte 0x5
.ascii "int\0"
.uleb128 0x2
.byte 0x8
.byte 0x5
.ascii "long long int\0"
.uleb128 0x2
.byte 0x8
.byte 0x7
.ascii "long long unsigned int\0"
.uleb128 0x2
.byte 0x4
.byte 0x5
.ascii "long int\0"
.uleb128 0x2
.byte 0x4
.byte 0x7
.ascii "long unsigned int\0"
.uleb128 0x2
.byte 0x8
.byte 0x4
.ascii "double\0"
.uleb128 0x2
.byte 0x4
.byte 0x4
.ascii "float\0"
.uleb128 0x2
.byte 0xc
.byte 0x4
.ascii "long double\0"
.uleb128 0x3
.byte 0x1
.ascii "main\0"
.byte 0x1
.byte 0x5
.long 0x98
.long LFB7
.long LFE7
.secrel32 LLST0
.uleb128 0x4
.long LBB2
.long LBE2
.uleb128 0x5
.ascii "i\0"
.byte 0x1
.byte 0x7
.long 0x98
.byte 0x2
.byte 0x74
.sleb128 60
.byte 0x0
.byte 0x0
.byte 0x0
.section .debug_abbrev,"dr"
.uleb128 0x1
.uleb128 0x11
.byte 0x1
.uleb128 0x25
.uleb128 0x8
.uleb128 0x13
.uleb128 0xb
.uleb128 0x3
.uleb128 0x8
.uleb128 0x1b
.uleb128 0x8
.uleb128 0x11
.uleb128 0x1
.uleb128 0x12
.uleb128 0x1
.uleb128 0x10
.uleb128 0x6
.byte 0x0
.byte 0x0
.uleb128 0x2
.uleb128 0x24
.byte 0x0
.uleb128 0xb
.uleb128 0xb
.uleb128 0x3e
.uleb128 0xb
.uleb128 0x3
.uleb128 0x8
.byte 0x0
.byte 0x0
.uleb128 0x3
.uleb128 0x2e
.byte 0x1
.uleb128 0x3f
.uleb128 0xc
.uleb128 0x3
.uleb128 0x8
.uleb128 0x3a
.uleb128 0xb
.uleb128 0x3b
.uleb128 0xb
.uleb128 0x49
.uleb128 0x13
.uleb128 0x11
.uleb128 0x1
.uleb128 0x12
.uleb128 0x1
.uleb128 0x40
.uleb128 0x6
.byte 0x0
.byte 0x0
.uleb128 0x4
.uleb128 0xb
.byte 0x1
.uleb128 0x11
.uleb128 0x1
.uleb128 0x12
.uleb128 0x1
.byte 0x0
.byte 0x0
.uleb128 0x5
.uleb128 0x34
.byte 0x0
.uleb128 0x3
.uleb128 0x8
.uleb128 0x3a
.uleb128 0xb
.uleb128 0x3b
.uleb128 0xb
.uleb128 0x49
.uleb128 0x13
.uleb128 0x2
.uleb128 0xa
.byte 0x0
.byte 0x0
.byte 0x0
.section .debug_pubnames,"dr"
.long 0x17
.word 0x2
.secrel32 Ldebug_info0
.long 0x13e
.long 0x10d
.ascii "main\0"
.long 0x0
.section .debug_pubtypes,"dr"
.long 0xe
.word 0x2
.secrel32 Ldebug_info0
.long 0x13e
.long 0x0
.section .debug_aranges,"dr"
.long 0x1c
.word 0x2
.secrel32 Ldebug_info0
.byte 0x4
.byte 0x0
.word 0x0
.word 0x0
.long Ltext0
.long Letext0-Ltext0
.long 0x0
.long 0x0
.def _fmod; .scl 2; .type 32; .endef
.def _printf; .scl 2; .type 32; .endef
[編集：注意してください、奇妙な結果を返すのは常にfmodへの最初の呼び出しです（決して後のものではありません）。fmod 呼び出しは右から左に評価されます。
[編集2：関数を定義しdouble my_fmod(double a, double b) { return fmod(a, b); }、呼び出しを渡すと問題が解決します。]
これはgccやライブラリのバグではありません。これは、不正確な浮動小数点表現の結果にすぎません。
i=512;
cout << i << "," << fmod(i/102.4,1.f) << "," << fmod(i/102.4,1.f) << endl;
の数学的な結果512/102.4は正確に5です。ただし102.4、2進浮動小数点で正確に表すことはできないため、渡される値はfmod正確に5.0、またはその少し上または下のいずれかになります。
除算の結果が、たとえば、の場合は、4.99999999がfmod(i/102.4,1.f)返されます。0.99999999これは、出力時にに丸められる可能性があります1。
より正確に値を表示してみてください。
コードを変更して、予想よりもわずかに小さい値を使用できるようにする必要があります。fmod()は不連続な関数なので、このような違いを大幅に拡大することができます。
このプログラム：
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cmath>
int main(void) {
int i = 512;
std::cout << i << ","
<< std::setprecision(20) << fmod(i/102.4,1.f)
<< "," << fmod(i/102.4,1.f) << std::endl;
return 0;
}
私のシステムでこの出力を生成します：
512,0,0.99999999999999977796