为什么编译器不能优化浮点加0？

Question

我有四个标识函数，它们基本上什么也不做。通过clang仅可以将与1的乘法优化为单个ret语句。

float id0(float x) {
    return x + 1 - 1;
}

float id1(float x) {
    return x + 0;
}

float id2(float x) {
    return x * 2 / 2;
}

float id3(float x) {
    return x * 1;
}

并且以下编译器输出是：（clang 10，在-O3处]

.LCPI0_0:
        .long   1065353216              # float 1
.LCPI0_1:
        .long   3212836864              # float -1
id0(float):                                # @id0(float)
        addss   xmm0, dword ptr [rip + .LCPI0_0]
        addss   xmm0, dword ptr [rip + .LCPI0_1]
        ret
id1(float):                                # @id1(float)
        xorps   xmm1, xmm1
        addss   xmm0, xmm1
        ret
.LCPI2_0:
        .long   1056964608              # float 0.5
id2(float):                                # @id2(float)
        addss   xmm0, xmm0
        mulss   xmm0, dword ptr [rip + .LCPI2_0]
        ret
id3(float):                                # @id3(float)
        ret

我能理解为什么id0和id2无法优化。它们增加了该值，然后该值可能变为正无穷大，并且第二次操作不会将其更改回。

但是为什么id1无法优化？具有无穷大的加法将产生无穷大，具有任何规则数的加法将产生该数，具有NaN的加法将产生NaN。那么为什么它不是像* 1这样的“真实”身份操作。

Example with Compiler Explorer

我有四个标识函数，它们基本上什么也不做。只能通过clang优化单个ret语句来实现与1的乘法。 float id0（float x）{return x +1-1; } float id1（...

Answer 1

IEEE 754浮点数具有两个零值，一个负数，一个正数。当加在一起时，结果是肯定的。