为什么 MS VS 2010 中 x86 和 x64 版本的浮点运算结果不同？

MS VS 2010 中 x86 和 x64 之间的浮点算术差异

在 Microsoft Visual Studio 2010 中，浮点算术运算表现出差异在 x86 和 x64 版本之间，即使在同一 64 位计算机上执行也是如此。这在以下代码片段中很明显：

<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>

布尔变量 bLarger1 始终为 false，在两个版本中 d 均设置为 65.0。但是，bLarger2 对于 x64 为 false，但对于 x86 为 true。

罪魁祸首：x87 与 SSE

差异源于 x86 构建使用 x87 的事实浮点单元 (FPU)，而 x64 版本则使用流 SIMD 扩展 (SSE) 单元。差异在于计算的精度。

x87 FPU 默认情况下以双精度执行计算，即使在处理单精度值时也是如此。另一方面，SSE 单元以纯单精度执行计算。因此，x87 计算比 SSE 计算稍微准确一些。

在这种情况下，x87 FPU 提高的精度会导致舍入误差，导致 d 略小于 65.0。这使得 bLarger2 对于 x86 为 false。相比之下，x64 中的 SSE 计算会产生更精确的 d 值，从而得出 bLarger2 的真实值。

x86 的解决方法

强制 x86 构建要以单精度执行计算，可以添加以下行：

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

这设置浮点控制字以单精度执行所有计算。通过此更改，对于 x86 和 x64 版本，bLarger1 和 bLarger2 都将设置为 false。

结论

x86 和 x64 之间浮点运算的差异MS VS 2010 中的构建源于 x87 FPU 和 SSE 单元之间的差异。与 SSE 单元真正的单精度计算相比，x87 FPU 的精度更高，导致值略有不同。通过在 x86 上强制执行单精度计算，开发人员可以缓解此问题并确保在不同平台上获得一致的结果。

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