gdb中的C++ static_cast返回与gcc不同的结果

我正在研究static_casting long double double时gcc和gdb的奇怪行为。我有类似下面的代码：gdb中的C++ static_cast返回与gcc不同的结果

const double xDelta = 60.0; 
int xSplits = 3; 
const long double xStepL = static_cast<long double>(xSplits)/xDelta; 
const double xStep = static_cast<double>(xStepL);

基本上它分3/60，所以结果应该是0.05。当以简单的double值运行时，xStep的值是0.050000000000000003，所以决定使用12字节的更高精度的long double。上例中xStepL的值为0.05000000000000000000067762635780344。当将此值重新输入到double时，实际上它又是0.050000000000000003。但是，使用gdb检查数值时，它会打印以下内容：

(gdb) p xStep 
$1 = 0.050000000000000003 
(gdb) p static_cast<double>(xStepL) 
$2 = 0.049999999999999996

任何想法为什么结果不同？我真的希望它成为第二个。任何人都知道如何做到这一点？

顺便说一下，我正在使用GCC 4.3.4和GDB 7.2.50。

来源

2012-08-02 t1mg

'0.05'不能用二进制浮点表示，所以实际值将是'0.050000000000000003'（'0x1.999999999999ap-5'）或'0.049999999999999996'（'0x1.9999999999999p-5'）之一。越大的值越接近'0.05'（'0x1.9 ... ap-5'），所以你应该更喜欢这个值。 – ecatmur 2012-08-02 13:21:18

该值稍后被乘以并转换为整数作为内存访问的偏移量。不幸的是，在这个特殊情况下（这是一个测试用例和绝对边界），它会产生变化并超出可用内存。 – t1mg 2012-08-02 13:33:00

内存问题的可能解决方案包括测试边界和钳位（但是这会在代码中引入分支），或者在内存块的末尾添加副本 - 但只有在访问权限是只读的情况下才有效。 – 2012-08-03 00:02:53

我相信问题是没有被调用相同的值。代码中的值用一个更高精度的寄存器值来调用，而从gdb调用的那个将在内存中使用一个长双精度值。我不确定编译器允许这样做的确切位置，但我猜测这是一个 - 所以答案最终可能会与一个elp不同。

来源

2012-08-02 12:50:22

“高精度寄存器值”是什么意思？我也尝试了GCCs __float128类型，最后遇到了同样的问题。 – t1mg 2012-08-02 12:58:22

通常使用double计算在更高精度的寄存器中执行，然后在存回内存时切换回低精度。 IIRC过去常常是80位中间值，但现在在64位处理器上可能会有所不同。 – 2012-08-02 13:01:02

这看起来像gdb中的错误。

从long double投射到double指令是fldt（十字节浮点加载），接着fstpl（8字节浮点存储）。当您执行精度降低的浮点存储时，它将围绕操作数，从0.05000000000000000000067762635780344到0.050000000000000003。它看起来像gdb是截断操作数，从0.05000000000000000000067762635780344到0.049999999999999996。在浮点十六进制：

0x1.99999999999999999999ap-5 -> 0x1.999999999999ap-5 (gcc, correct) 
0x1.99999999999999999999ap-5 -> 0x1.9999999999999p-5 (gdb, incorrect)

Discussion表示，这是最近版本的gdb（50年4月7日）的。

来源

2012-08-02 14:01:06 ecatmur

我在一分钟前用Debian Wheezy的7.4.1测试过它，结果相同（错误）。我会尽快得到更新版本的证明。感谢您的回复。 – t1mg 2012-08-02 19:10:15

用gdb的最新版本（7.4.50）进行测试。如果它是一个错误，它不是固定的。这里同样的错误结果。 – t1mg 2012-08-03 07:49:10

gdb中的C++ static_cast返回与gcc不同的结果

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