_mm_max_ss 在 clang 和 gcc 之间有不同的行为

我正在尝试使用 clang 和 gcc 交叉编译一个项目，但在使用时发现一些奇怪的差异_mm_max_ss e.g.

__m128 a = _mm_set_ss(std::numeric_limits<float>::quiet_NaN());
__m128 b = _mm_set_ss(2.0f);
__m128 c = _mm_max_ss(a,b);
__m128 d = _mm_max_ss(b,a);

现在我期望std::max涉及 NaN 时的类型行为，但 clang 和 gcc 给出不同的结果：

Clang: (what I expected)
c: 2.000000 0.000000 0.000000 0.000000 
d: nan 0.000000 0.000000 0.000000 

Gcc: (Seems to ignore order)
c: nan 0.000000 0.000000 0.000000 
d: nan 0.000000 0.000000 0.000000 

当我使用 _mm_max_ps 时，它会执行预期的操作。我尝试过使用-ffast-math, -fno-fast-math但似乎没有效果。有什么想法可以使编译器之间的行为相似吗？

神箭链接here https://godbolt.org/z/7jTbPP

我的理解是 IEEE-754 要求：(NaN cmp x)回来false for all cmp运营商{==, <, <=, >, >=}， 除了{!=}返回true。一个实现max()函数可以根据任何不等式运算符来定义。

那么，问题是，如何_mm_max_ps实施的？和{<, <=, >, >=}，或者有点比较？

有趣的是，当禁用优化您的链接，相应的maxssgcc 和 clang 都使用指令。两者产量：

2.000000 0.000000 0.000000 0.000000 
nan 0.000000 0.000000 0.000000

这表明，鉴于：max(NaN, 2.0f) -> 2.0f, that: max(a, b) = (a op b) ? a : b, where op是其中之一：{<, <=, >, >=}。根据 IEEE-754 规则，此比较的结果始终为 false，因此：

(NaN op val) is always错误，返回(val),
(val op NaN) is always错误，返回(NaN)

启用优化后，编译器可以自由地进行预计算(c) and (d)在编译时。看来 clang 将结果评估为maxss指令将 - 纠正“假设”行为。 GCC 要么依靠另一种实现max()- 它使用 GMP 和 MPFR 库进行编译时数字 - 或者只是不小心_mm_max_ss语义。

GCC 在 godbolt 上的 10.2 和 trunk 版本上仍然出现错误。所以我认为你发现了一个错误！我还没有回答第二部分，因为我想不出可以有效解决这个问题的万能黑客。

来自 Intel 的 ISA 参考：

如果被比较的值都是 0.0s（任一符号），则该值 返回第二个源操作数。如果第二个值 源操作数是一个 SNaN，该 SNaN 会原封不动地返回到 目的地（即不返回 SNaN 的 QNaN 版本）。

如果该指令只有一个值为 NaN（SNaN 或 QNaN），则 第二个源操作数，可以是 NaN 或有效的浮点值， 被写入结果。如果不是这种行为，而是需要 返回来自任一源操作数的 NaN，操作 可以使用一系列指令来模拟 MAXSS，例如 比较后跟 AND、ANDN 和 OR。