assembly 当std：：cout float32数据两次时出现意外输出，之前已被_mm_shuffle_pi16交换

jm2pwxwz 于 11个月前发布在其他

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英语不是我的母语，请原谅我的语法错误
我的机器环境是

AMD 5900x, win10 latest, VS2022 MSVC lateset

字符串
下面的代码已经在我的机器和我同事的机器（与我的机器非常相似）上通过了编译（debug-X86，release-x86 MSVC），但是输出不是预期的

#include <intrin.h>
#include <iostream>
#include <xmmintrin.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    union
    {
        float f[2];
        __m64 m;
    } a = {{10.f, 200.f}};

    a.m = _mm_shuffle_pi16(a.m, _MM_SHUFFLE(1, 0, 3, 2));
    std::cout << a.f[0] << " " << a.f[1] << std::endl;
    std::cout << a.f[0] << " " << a.f[1] << std::endl;
    return 0;
 }

expected output:
200 10
200 10

ACTUAL output:
-nan(ind) 10
200 10
// note: no math operation undertake between two std::cout

的数据
我已经检查了二进制数据，它们在IEEE 754标准中都是法律的：
x1c 0d1x的数据

的
拆卸是很正常的：

的
这真的让我觉得有任何上游BUG？或任何编译环境问题？任何类似的情况，你遇到过？任何建议或进一步的信息需要？提前感谢。
样本1：相同代码

Linux kali 6.3.0-kali1-amd64 #1 SMP PREEMPT_DYNAMIC Debian 6.3.7-1kali1 (2023-06-29) x86_64 GNU/Linux

gcc (Debian 13.1.0-6) 13.1.0
g++ (Debian 13.1.0-6) 13.1.0
Debian clang version 14.0.6
Target: x86_64-pc-linux-gnu
Thread model: posix
InstalledDir: /usr/bin

compile command:

g++ a.cpp

clang++ -o aaa a.cpp

的字符串
输出（对于两种编译方法）：

200 10
200 10

型

的

assembly

来源：https://stackoverflow.com/questions/77738463/unexpected-output-while-stdcout-float32-data-twice-which-previously-swapped-b

1条答案

按热度按时间

balp4ylt1#

虽然我不知道在赋值给a.m和打印内容之间到底发生了什么，但代码本身存在一个bug：_mm_shuffle_pi16是MMX内在的，您没有调用_mm_empty（或_m_empty），因此FPU状态仍处于MMX模式。这将在以后中断x87风格的FPU指令。（所以是32位），所以很可能在某个时候使用了x87指令。64位代码大多不使用x87指令，在这种情况下，它可能看起来没有什么不好的事情发生，这可以解释为什么代码似乎在64位kali Linux上工作。
MMX在这一点上是retrocomputing。你可以添加_mm_empty来修复这段代码，但你也可以使用SSE。放弃union（如果需要的话，你可以使用“cast”intrinsic家族来进行安全的重新解释，但你不需要它，因为SSE有一个浮点 Shuffle ），并做一些类似的事情：

__m128 a = _mm_setr_ps(10.0f, 200.0f, 0.0f, 0.0f);
a = _mm_shuffle_ps(a, a, _MM_SHUFFLE(3, 2, 0, 1));
float test[4];
_mm_storeu_ps(test, a);
std::cout << test[0] << " " << test[1] << std::endl;

字符串
历史上有some compiler bugs with _mm_empty，但这不是你在程序中看到的，它开始就没有_mm_empty。

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assembly 当std：：cout float32数据两次时出现意外输出，之前已被_mm_shuffle_pi16交换

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