MSVC C++23：使用 LLVM Libc 实现 constexpr cmath
内容提要
微软在C++23中使标准库数学函数支持编译期求值，并在MSVC 14.52中实验性实现。由于UCRT数学函数精度不足且结果随系统变化，微软改用LLVM libc数学库，以兼顾精度、稳定性、一致性与性能，同时用于编译期和运行时。该功能默认关闭，需启用相关选项，微软希望收集用户反馈。
延伸解读
为何需要新的数学库
文章指出，UCRT数学函数存在已知精度问题，且其实现随操作系统更新而变化，导致计算结果可能因OS版本或硬件架构不同而不同。在C++23中，编译期求值可能通过模板参数等方式进入ABI，这种不稳定性尤其不可接受。因此微软需要一个新的数学库来满足精度、稳定性、一致性和性能要求。
LLVM libc如何满足需求
微软评估后选择LLVM libc，因其以数学精度为首要目标，追求所有舍入模式下的正确舍入，并得到Gladman等人研究的验证。该库活跃维护、代码可组合，易于适配MSVC。性能测试显示其常能与UCRT媲美，因此微软决定在编译期和运行时都使用它，以提供一致、稳定、精确且高效的结果。
实验性启用的影响与反馈
该功能默认关闭，需同时使用/std:c++23或更高版本和/Zc:cmath选项启用。由于新数学库可能改变现有程序的性能和精度特性，微软将其作为实验性功能发布，以收集用户反馈后再决定默认行为。用户可通过Visual Studio开发者社区报告问题。
对C++26的铺垫
文章提到，为C++23集成LLVM libc的工作为C++26奠定了基础。LLVM libc尚未实现所有在C++26中成为constexpr的函数，但微软已为就绪的函数（如sin、cos、tan、pow）添加支持，并持续关注尚未实现的函数（如lgamma）。
Q&A
MSVC 14.52 中如何启用 constexpr cmath 功能？
需要同时使用 /std:c++23 或更高版本和 /Zc:cmath 编译器选项。该功能默认关闭，以实验性形式提供。
为什么微软要放弃 UCRT 数学函数而改用 LLVM libc？
UCRT 数学函数存在已知的数学不准确性，且结果会随操作系统版本和硬件架构变化，无法满足 C++23 编译期求值对精度、稳定性、一致性和性能的要求。LLVM libc 以数学准确性为首要目标，能提供一致、稳定、准确且高性能的结果。
新的数学库在编译期和运行时都使用吗？
是的，微软将 LLVM libc 同时用于编译期和运行时，以提供一致、稳定、准确且高性能的数学结果。
这个功能目前是默认开启的吗？
不是，该功能最初作为实验性功能发布，默认关闭。微软希望收集用户反馈后再决定默认行为。
LLVM libc 已经支持所有 C++26 的 constexpr 数学函数了吗？
还没有。LLVM libc 尚未实现所有在 C++26 中成为 constexpr 的函数，但微软已经添加了对已就绪函数的支持，例如 sin、cos、tan 和 pow，并正在关注尚未支持的函数如 lgamma。
如何向微软反馈关于这个实验性功能的问题？
可以在 Visual Studio Developer Community 上报告问题或提供反馈。
