pow 函数中发生了什么？

我在这里看到了各种描述奇怪行为的答案powC 中的函数。
但我在这里有一些不同的问题要问。

在下面的代码中我已经初始化了int x = pow(10,2) and int y = pow(10,n) (int n = 2).

在第一种情况下，当我打印它显示的结果时100在另一种情况下，结果是99.

我知道pow回报double它在存储时被截断int，但我想问为什么输出会不同。

CODE1

#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main()
{
     int n = 2;
     int x;
     int y;
     x = pow(10,2);   //Printing Gives Output 100   
     y = pow(10,n);   //Printing Gives Output 99


     printf("%d %d" , x , y);

}

Output : 100 99

为什么输出结果不同。 ？

我的gcc版本是4.9.2

Update :

Code 2

int main()
    {
         int n = 2;
         int x;
         int y;
         x = pow(10,2);   //Printing Gives Output 100   
         y = pow(10,n);   //Printing Gives Output 99
         double k = pow(10,2);
         double l = pow(10,n);


         printf("%d %d\n" , x , y);
         printf("%f %f\n" , k , l);

    }

输出 ：100 99
100.000000 100.000000

Update 2组装说明 适用于CODE1

生成的组装指令海湾合作委员会4.9.2 using gcc -S -masm=intel :

    .LC1:
    .ascii "%d %d\0"
    .text
    .globl  _main
    .def    _main;  .scl    2;  .type   32; .endef
_main:
    push    ebp
    mov ebp, esp
    and esp, -16
    sub esp, 48
    call    ___main
    mov DWORD PTR [esp+44], 2
    mov DWORD PTR [esp+40], 100      //Concerned Line
    fild    DWORD PTR [esp+44]
    fstp    QWORD PTR [esp+8]
    fld QWORD PTR LC0
    fstp    QWORD PTR [esp]
    call    _pow                    //Concerned Line
    fnstcw  WORD PTR [esp+30]
    movzx   eax, WORD PTR [esp+30]
    mov ah, 12
    mov WORD PTR [esp+28], ax
    fldcw   WORD PTR [esp+28]
    fistp   DWORD PTR [esp+36]
    fldcw   WORD PTR [esp+30]
    mov eax, DWORD PTR [esp+36]
    mov DWORD PTR [esp+8], eax
    mov eax, DWORD PTR [esp+40]
    mov DWORD PTR [esp+4], eax
    mov DWORD PTR [esp], OFFSET FLAT:LC1
    call    _printf
    leave
    ret
    .section .rdata,"dr"
    .align 8
LC0:
    .long   0
    .long   1076101120
    .ident  "GCC: (tdm-1) 4.9.2"
    .def    _pow;   .scl    2;  .type   32; .endef
    .def    _printf;    .scl    2;  .type   32; .endef

我知道 pow 返回 double 并且在存储为 int 时会被截断，但我想问为什么输出会有所不同。

如果您还没有的话，您必须首先放弃浮点数在任何方面都是合理或可预测的想法。double only 近似实数以及几乎任何你用 a 做的事情double很可能是实际结果的近似值。

也就是说，正如你所意识到的，pow(10, n)结果是这样的值99.99999999999997，这是精确到 15 位有效数字的近似值。然后你告诉它截断为小于该值的最大整数，因此它丢弃了其中的大部分。

（旁白：很少有good转换的原因double to an int。通常您应该将其格式化为显示格式，例如sprintf("%.0f", x)，它可以正确舍入，或者使用floor函数，它可以处理可能超出范围的浮点数int。如果这些都不适合您的目的，例如在货币或日期计算中，您可能根本不应该使用浮点数。）

这里发生了两件奇怪的事情。第一的，why is pow(10, n)不准确？10、2 和 100 都可以精确表示为double。我能提供的最好答案是您正在使用的 C 标准库有一个错误。 （编译器和标准库，我假设是 gcc 和 glibc，是根据不同的发布计划和由不同的团队开发的。如果pow返回不准确的结果，这可能是 glibc 中的错误，而不是 gcc 中的错误。）

在你的问题的评论中，发现了一个与 FP 舍入有关的 glibc bug https://sourceware.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=3976这可能相关并且另一个问答 https://stackoverflow.com/questions/32353301/will-intpown-m-be-wrong-for-some-positive-integers-n-m更详细地说明了为什么会发生这种情况以及它如何不违反 C 标准。 chux的回答也解决了这个问题。 （C 不需要实现IEEE 754 https://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_floating_point，但即使这样做了，pow不需要使用正确的舍入。）我仍然将其称为 glibc bug，因为它是一个不受欢迎的属性。

（也可以想象，尽管不太可能，您的处理器的 FPU 是错误的。）

Second, why is pow(10, n)不同于pow(10, 2)?这个要容易得多。 gcc 优化了可以在编译时计算结果的函数调用，因此pow(10, 2)几乎可以肯定正在优化100.0。如果你查看生成的汇编代码，你会发现只有一次调用pow.

The GCC 手册，第 6.59 节 https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Other-Builtins.html#Other-Builtins描述了哪些标准库函数可以以这种方式处理（点击链接查看完整列表）：

其余功能是出于优化目的而提供的。

除了具有库等效项（例如下面讨论的标准 C 库函数）或扩展为库调用的内置函数之外，GCC 内置函数始终内联扩展，因此没有相应的入口点，并且它们的地址不能被获得。尝试在函数调用以外的表达式中使用它们会导致编译时错误。

[...]

ISO C90 函数 abort、abs、acos、asin、atan2、atan、calloc、ceil、cosh、cos、exit、exp、fabs、floor、fmod、fprintf、fputs、frexp、fscanf、isalnum、isalpha、iscntrl、isdigit、 isgraph、islower、isprint、ispunct、isspace、isupper、isxdigit、tolower、toupper、实验室、ldexp、log10、日志、malloc、memchr、memcmp、memcpy、memset、modf、pow、 printf、putchar、puts、scanf、sinh、sin、snprintf、sprintf、sqrt、sscanf、strcat、strchr、strcmp、strcpy、strcspn、strlen、strncat、strncmp、strncpy、strpbrk、strrchr、strspn、strstr、tanh、tan 、vfprintf、vprintf 和 vsprintf都被识别为内置函数 unless -fno-builtin已指定（或-fno-builtin-function是为单个函数指定的）。

所以看来你可以禁用这种行为-fno-builtin-pow.