visual-c – 用循环优化VC 2015除以零

2019年7月28日 214次阅读

史前史：

我们刚刚从VC 2008开始将我们的开发环境转换为VC 2015.在此之后我们发现了问题：尽管在C代码中测试了分隔符,程序仍然将0除以0.

测试代码：

#include <cstdlib>

int test(int n, int test_for_zero)
{
    int result = 0;
    for (int i = 0; i < n; ++i) {

        if (test_for_zero)
            result += rand() >> ((8 % test_for_zero) * test_for_zero);
    }

    return result;
}

int main()
{
    return test(rand(), rand() & 0x80000000);
}

由VC 2015 Update 3或VC 2017编译并使用默认的Release选项,在运行时它将除以零.由VC 2008编译运行得很好.

分析：

; 6    :    for (int i = 0; i < n; ++i) {

    test    edi, edi
    jle SHORT $LN15@main

; 7    : 
; 8    :        if (test_for_zero)
; 9    :            result += rand() >> ((8 % test_for_zero) * test_for_zero);

    mov ecx, DWORD PTR _test_for_zero$1$[ebp]
    mov eax, 8
    cdq
    idiv    ecx  ; <== IT'S HERE, IDIV BEFORE CHECKING FOR ZERO
    mov eax, edx
    imul    eax, ecx
    mov DWORD PTR tv147[ebp], eax
    test    ecx, ecx
    je  SHORT $LN15@main
$LL11@main:
    call    ebx
    mov ecx, DWORD PTR tv147[ebp]
    sar eax, cl
    add esi, eax
    sub edi, 1
    jne SHORT $LL11@main

编译器从循环体中获取常量部分((8％test_for_zero)* test_for_zero)并且忘记在分割之前测试test_for_zero.显然,只需通过编译器作业即可正确地修复它.

我玩了几个编译器选项,比如-d2SSAOptimizer-和-Oxx,但解决这个问题的唯一选择是-Od.

问题：

>这是一个错误吗？自VC 2008以来,C标准发生了很大变化,所以可能会受到这样的影响吗？
>主要问题是,除了-Ob之外,是否有通过编译器选项解决问题的解决方法？

最佳答案 感谢您的报告和小型repro(特别是Visual Studio中的反馈！),它们非常有助于隔离问题.

这确实是编译器本身的一个错误,特别是“Invariant Code Motion”优化过程中的安全检查.我已经解决了这个问题,它应该出现在VS 15.7中.

目前,最简单的解决方法是通过https://docs.microsoft.com/en-us/cpp/preprocessor/optimize禁用具有此代码模式的函数的优化：

    #pragma optimize( "", off )  
    <Function containing code with this loop>
    #pragma optimize( "", on )

不幸的是,这个优化过程直接与优化器绑定,因此除了完全禁用优化器(-Od)之外没有编译器选项可以解决这个问题.

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