如何在 C 語言中有效更改 IEEE 754 浮點數的捨入模式？

更改 IEEE 754 浮點數的捨入模式

在數值計算領域，保持精度和控制舍入誤差至關重要。 IEEE 754 浮點數提供了用於表示和操作實數的標準化機制，同時提供了各種舍入模式以滿足不同的精度要求。

本問題深入探討了更改 IEEE 754 浮點數的捨入模式的最有效方法- 點數。主要關注點是可移植 C 解決方案，儘管也探索了 x86 平台的彙編解決方案。

基於 C 的解決方案：

對於可移植 C 程式碼，標準解涉及利用 庫並利用 fesetround() 函數。此函數允許程式設計師設定所需的捨去模式（例如，向最接近、向零或向正/負無窮大）。

#include <fenv.h>
#pragma STDC FENV_ACCESS ON

// Store the original rounding mode
const int originalRounding = fegetround();
// Establish the desired rounding mode
fesetround(FE_TOWARDZERO);
// Perform desired operations...
// ...
// Restore the original mode afterwards
fesetround(originalRounding);

基於彙編的解決方案：

對於舊平台如果缺乏 C99 支持，可能需要彙編解決方案。在這種情況下，調整舍入模式通常涉及透過 fldcw 指令修改 x87 單元的控制位，並透過 ldmxcsr 指令修改 SSE 單元的控制位。

MSVC 特定解決方案：

對於Microsoft Visual C (MSVC) 是一個非標準但方便的選項。 _controlfp() 函數可用於操作舍入模式。

unsigned int originalRounding = _controlfp(0, 0);
_controlfp(_RC_CHOP, _MCW_RC);
// Perform desired operations...
// ...
_controlfp(originalRounding, _MCW_RC);

舍入模式解碼：

作為參考，下面列出了不同的捨入模式及其對應的 C 和 MSVC 名稱:

Rounding Mode	C Name	MSVC Name
To nearest	FE_TONEAREST	_RC_NEAR
Toward zero	FE_TOWARDZERO	_RC_CHOP
To infinity	FE_UPWARD	_RC_UP
To -infinity	FE_DOWNWARD	_RC_DOWN

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