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如何在 C 语言中有效更改 IEEE 754 浮点数的舍入模式?

Barbara Streisand
发布: 2024-12-11 13:02:11
原创
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How Can I Efficiently Change the Rounding Mode for IEEE 754 Floating-Point Numbers in C?

更改 IEEE 754 浮点数的舍入模式

在数值计算领域,保持精度和控制舍入误差至关重要。 IEEE 754 浮点数提供了用于表示和操作实数的标准化机制,同时提供了各种舍入模式以满足不同的精度要求。

本问题深入探讨了更改 IEEE 754 浮点数的舍入模式的最有效方法- 点数。主要关注点是可移植 C 解决方案,尽管也探索了 x86 平台的汇编解决方案。

基于 C 的解决方案:

对于可移植 C 代码,标准解决方案涉及利用 库并利用 fesetround() 函数。此函数允许程序员设置所需的舍入模式(例如,向最接近、向零或向正/负无穷大)。

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#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);

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基于汇编的解决方案:

对于旧平台如果缺乏 C99 支持,可能需要汇编解决方案。在这种情况下,调整舍入模式通常涉及通过 fldcw 指令修改 x87 单元的控制位,并通过 ldmxcsr 指令修改 SSE 单元的控制位。

MSVC 特定解决方案:

对于Microsoft Visual C (MSVC) 是一个非标准但方便的选项。 _controlfp() 函数可用于操作舍入模式。

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unsigned int originalRounding = _controlfp(0, 0);

_controlfp(_RC_CHOP, _MCW_RC);

// Perform desired operations...

// ...

_controlfp(originalRounding, _MCW_RC);

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舍入模式解码:

作为参考,下面列出了不同的舍入模式及其相应的 C 和 MSVC 名称:

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

以上是如何在 C 语言中有效更改 IEEE 754 浮点数的舍入模式?的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章!

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