OpenBLAS项目中cmake构建时caxpyc/zaxpyc测试失败问题分析

在OpenBLAS项目的开发过程中，发现了一个关于cmake构建方式下特定测试用例失败的兼容性问题。这个问题影响了多个平台和架构，包括Loongson 3A6000(loongarch64)和AMD R9 7940HS(x86_64)等不同处理器架构。

问题现象

当使用cmake构建OpenBLAS时，在测试阶段会出现8个测试用例失败的情况，这些失败的测试都集中在openblas_utest_ext测试套件中，具体涉及caxpyc和zaxpyc两个函数的测试。有趣的是，当使用传统的make构建方式时，所有测试都能顺利通过。

测试失败的具体表现是数值计算结果与预期值存在显著差异。例如在caxpyc测试中，预期值为0.000e+00的地方实际得到了6.557e+01这样较大的数值，差异明显超出了允许的误差范围。

影响范围

这个问题表现出跨平台的特性，已在以下环境中复现：

• 处理器架构：loongarch64和x86_64
• 操作系统：Arch Linux、AOSC OS、Debian 12等
• GCC版本：12.2.0、13.2.0、14.1.1等多个版本

值得注意的是，不同的CMAKE_BUILD_TYPE设置（包括Debug、RelWithDebInfo或MinSizeRel）都无法解决这个问题，表明这不是简单的编译优化选项导致的差异。

技术分析

经过深入调查，发现问题源于代码提交#4470中的一个错误，这个提交影响了0.3.27版本。关键点在于：

1. cmake和make构建方式生成的openblas_utest_ext可执行文件大小存在显著差异，暗示两种构建方式可能在某些底层实现上有所不同。

2. 问题主要出现在复数运算相关的测试用例上，特别是涉及共轭运算的caxpyc和zaxpyc函数测试。

3. 错误表现为数值计算结果的显著偏差，而非简单的功能缺失或崩溃，这表明可能是算法实现或参数传递方面的问题。

解决方案

由于问题已经定位到具体的代码提交，解决方案将涉及对该提交的修正。开发团队需要：

1. 仔细审查#4470提交中的变更，特别是与复数运算和共轭运算相关的部分。

2. 比较cmake和make构建方式在生成这些函数时的差异，找出导致数值计算结果不同的根本原因。

3. 确保修正后的代码在各种构建方式下都能产生一致的数值结果。

经验总结

这个案例提醒我们：

1. 跨构建系统的兼容性测试非常重要，特别是对于数学计算库这类对数值精度要求严格的软件。

2. 复数运算在实现上容易出现问题，需要特别关注共轭运算等特殊操作的正确性。

3. 即使通过了make构建的测试，也不能完全保证cmake构建的正确性，两种构建方式都应该纳入常规测试流程。

对于OpenBLAS用户来说，如果遇到类似的测试失败问题，可以暂时使用make构建方式作为替代方案，同时关注项目的后续更新以获取修复版本。