如何检查是否使用了IEEE 754单精度(32位)浮点表示?
我想在目标板上测试以下内容:
- 使用IEEE 754单精度(32位)浮点变量实现’float’吗?
- 使用IEEE 754双精度(64位)浮点变量实现“双重”吗?
有什么方法可以用简单的C程序测试它。
没有简单的测试。
今天绝大多数系统都使用IEEE-754格式进行浮点运算。 但是,大多数C实现并不完全符合IEEE 754(与IEC 60559相同),并且不设置预处理器标识符__STDC_IEC_559__
。 在没有此标识符的情况下,确定C实现是否符合IEEE 754的唯一方法是以下一种或组合:
- 阅读其文档。
- 检查其源代码。
- 测试它(当然,当只有详尽的测试可以确定时,这是困难的)。
在许多C实现和软件应用程序中,可以忽略或解决与IEEE 754的偏差:您可以编写代码,就像IEEE 754正在使用中一样,并且许多代码将在很大程度上起作用。 然而,有许多事情可能使一个毫无戒心的程序员绊倒; 即使遵守完整规范,写入完全正确的浮点代码也很困难。
常见偏差包括:
- 中间算术的执行精度高于标称类型。 例如,可以使用
long double
精度计算使用double
值的表达式。 -
sqrt
在每种情况下都不会返回正确舍入的值。 - 其他数学库例程从正确舍入的结果返回可能稍微偏离(几个ULP)的值。 (事实上,没有人实现IEEE 754-2008中推荐的所有数学例程,同时保证了正确的舍入和保证的绑定运行时间。)
- 次正规数(浮点格式边缘附近的微小数字)可以转换为零,而不是按照IEEE 754的规定进行处理。
- 在任一转换方向上,十进制数字(例如,源代码中的
3.1415926535897932384626433
)和二进制浮点格式(例如,公共double
格式,IEEE-754 64位二进制)之间的转换并不总是正确地舍入。 - 仅支持舍入到最近的模式; 不支持IEEE 754中指定的其他舍入模式。 或者它们可用于简单算术,但需要使用特定于机器的汇编语言来访问。 标准数学库(
cos
,log
等)很少支持其他舍入模式。
在C99中,您可以检查__STDC_IEC_559__
:
#ifdef __STDC_IEC_559__ /* using IEEE-754 */ #endif
这是因为C99引用的国际浮点标准是IEC 60559:989(IEC 559和IEEE-754是之前的描述)。 从C语言到IEC 60559的映射是可选的,但如果在使用中,实现定义了宏__STDC_IEC_559__
(C99标准的附录F),因此您可以完全依赖它。
另一种方法是手动检查float.h
的值,例如FLT_MAX
, FLT_EPSILON
, FLT_MAX_10_EXP
等是否与IEEE-754限制匹配,尽管理论上可能存在具有相同值的另一种表示。
首先,您可以在维基百科中找到有关ISO / IEC / IEEE 60559(或IEEE 754)的详细信息:
浮点标准类型
正如F. Goncalvez告诉你的那样,宏__STDC_IEC_559__
为您提供有关编译器的信息,如果它符合IEEE 754。
接下来,我们
但是,您可以使用宏FLT_EVAL_METHOD
获取其他信息。
此宏的值表示:
-
0所有操作和常量都在所用类型的范围和精度中进行评估。
-
1
float
和double
类型的操作在double
的范围和精度中进行计算,long double
以你自己的方式进行… -
2所有类型的评估都是在精确度和
long double
精度范围内完成的。 -
-1不确定
-
其他负值:实现定义(取决于您的编译器)。
例如,如果FLT_EVAL_METHOD == 2
,并且您在浮点变量x
保存了多个计算的结果,则所有操作和常量都以最佳预算计算或处理,即long double
,但只有最终结果是四舍五入到x
具有的类型。
这种行为减少了数字错误的影响。
要了解有关浮点类型的详细信息,必须查看标准头
提供的常量宏。
例如,请看这个链接:
浮点类型的特征
在您的实现不符合IEEE 754标准的情况下,您可以尝试在标准头
查找详细信息(如果存在)。
此外,您还必须阅读编译器的文档。
例如,编译器GCC解释了浮点数的作用:
C99的Stadus在GCC中有特色