x86 및 x64 아키텍처의 부동 소수점 연산이 다른 결과를 생성하는 이유는 무엇입니까?

x86과 x64 사이의 부동 소수점 연산 불일치 이해

컴퓨터 프로그래밍 영역에서 부동 소수점 연산 방식의 차이는 x86과 x64 아키텍처 사이에서 처리되면 예상치 못한 결과가 발생할 수 있습니다. 이 쿼리는 특히 Microsoft Visual Studio 2010 빌드의 두 부동 소수점 값 비교와 관련된 불일치를 탐색합니다.

문제

x86에서 다음 코드 조각 실행 동일한 64비트 시스템의 x64 빌드에서는 불일치가 드러납니다.

float a = 50.0f;
float b = 65.0f;
float c = 1.3f;
float d = a * c;
bool bLarger1 = d < b;
bool bLarger2 = (a * c) < b;

부울 bLarger1은 두 빌드 모두에서 false로 유지되고 bLarger2는 x64에서는 false이지만 x86에서는 true입니다. 이러한 불일치는 이러한 아키텍처에서 부동 소수점 연산의 기본 메커니즘에 대한 의문을 제기합니다.

원인

문제의 핵심은 표현식 평가에 있습니다.

bool bLarger2 = (a * c) < b;

x86과 x64에 대해 생성된 어셈블리 코드를 조사하면 중요한 차이점이 드러납니다. x64에서는 순수 단정밀도 명령어를 사용하여 계산이 수행됩니다. 이와 대조적으로 x86은 더 높은 정밀도(기본적으로 배정밀도)로 작동하는 x87 부동 소수점 단위를 활용합니다.

설명

이러한 구별은 다음에서 비롯됩니다. x87 FPU와 x64 SSE 장치 간의 근본적인 차이점. x87 장치는 단정밀도 계산과 배정밀도 계산 모두에 동일한 명령을 사용하므로 단정밀도 연산이 부정확해집니다. 반면 SSE 장치는 각 정밀도에 대해 고유한 명령을 사용하여 정확한 단정밀도 계산을 보장합니다.

해결책

32- 비트(x86) 빌드에서는 다음 제어 플래그를 사용하여 x87 장치가 단정밀도 계산을 수행하도록 할 수 있습니다.

_controlfp(_PC_24, _MCW_PC);

이렇게 하면 두 부울 변수(bLarger1 및 bLarger2)가 모두 설정됩니다. x86 및 x64 빌드 모두에서 false로 설정됩니다.

결론

x86과 x64의 부동 소수점 산술 불일치는 기본 부동 소수점 단위의 차이에서 비롯됩니다. 프로그래머는 이러한 차이점을 이해하고 x86에서 단정밀도 계산을 강제하는 등의 적절한 조치를 취함으로써 다양한 아키텍처에서 정확하고 일관된 결과를 보장할 수 있습니다.

위 내용은 x86 및 x64 아키텍처의 부동 소수점 연산이 다른 결과를 생성하는 이유는 무엇입니까?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!