Mengapakah Keputusan Aritmetik Titik Terapung Berbeza Antara Binaan x86 dan x64 dalam MS VS 2010?

Percanggahan Aritmetik Titik Terapung Antara x86 dan x64 dalam MS VS 2010

Dalam Microsoft Visual Studio 2010, operasi aritmetik titik terapung mempamerkan percanggahan antara binaan x86 dan x64, walaupun apabila dilaksanakan pada mesin 64-bit yang sama. Ini jelas dalam coretan kod berikut:

<code class="c++">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;</code>

Pembolehubah boolean bLarger1 secara konsisten palsu, dengan d ditetapkan kepada 65.0 dalam kedua-dua binaan. Walau bagaimanapun, bLarger2 adalah palsu untuk x64 tetapi benar untuk x86.

Penyebabnya: x87 lwn. SSE

Percanggahan timbul daripada fakta bahawa binaan x86 menggunakan x87 unit titik terapung (FPU) manakala binaan x64 menggunakan unit Sambungan SIMD Penstriman (SSE). Perbezaannya terletak pada ketepatan pengiraan.

FPU x87 melakukan pengiraan dalam ketepatan dua kali secara lalai, walaupun semasa mengendalikan nilai ketepatan tunggal. Unit SSE, sebaliknya, melakukan pengiraan dalam ketepatan tunggal tulen. Akibatnya, pengiraan x87 adalah lebih tepat sedikit daripada pengiraan SSE.

Dalam kes ini, peningkatan ketepatan FPU x87 membawa kepada ralat pembundaran yang menyebabkan d kurang sedikit daripada 65.0. Ini menjadikan bLarger2 palsu untuk x86. Sebaliknya, pengiraan SSE dalam x64 menghasilkan nilai yang lebih tepat untuk d, menghasilkan nilai sebenar untuk bLarger2.

Penyelesaian untuk x86

Untuk memaksa binaan x86 untuk melakukan pengiraan dalam ketepatan tunggal, baris berikut boleh ditambah:

<code class="c++">_controlfp(_PC_24, _MCW_PC);</code>

Ini menetapkan perkataan kawalan titik terapung untuk melaksanakan semua pengiraan dalam ketepatan tunggal. Dengan perubahan ini, kedua-dua bLarger1 dan bLarger2 akan ditetapkan kepada palsu untuk binaan x86 dan x64.

Kesimpulan

Percanggahan dalam aritmetik titik terapung antara x86 dan x64 binaan dalam MS VS 2010 berpunca daripada perbezaan antara x87 FPU dan unit SSE. Ketepatan x87 FPU yang lebih tinggi membawa kepada nilai yang sedikit berbeza berbanding dengan pengiraan ketepatan tunggal sebenar unit SSE. Dengan memaksa pengiraan ketepatan tunggal pada x86, pembangun boleh mengurangkan isu ini dan memastikan hasil yang konsisten merentas platform yang berbeza.

Atas ialah kandungan terperinci Mengapakah Keputusan Aritmetik Titik Terapung Berbeza Antara Binaan x86 dan x64 dalam MS VS 2010?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!