Wie kann ich Gleitkomma-Rundungsmodi in C und Assembly effizient manipulieren?

Manipulation von Gleitkomma-Rundungsmodi: Ein effizienter Ansatz

Die Verbesserung von Gleitkomma-Operationen erfordert häufig die Steuerung ihres Rundungsmodus, der bestimmt, wie die Ergebnisse aussehen werden nach Berechnungen gerundet. In diesem Artikel werden die effizientesten Techniken zum Ändern des Rundungsmodus untersucht, die sowohl tragbare C-Funktionen als auch x86-Assembly-Lösungen berücksichtigen.

Portable C-Funktion:

Der C99-Standard bietet die Funktionen fegetround() und fesetround() zum Abrufen und Festlegen des Rundungsmodus. Hier ist ein Codeausschnitt, der ihre Verwendung zeigt:

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

int main() {
    // Store the initial rounding mode
    int originalRounding = fegetround();
    
    // Set the rounding mode to round towards zero
    fesetround(FE_TOWARDZERO);
    
    // Perform calculations and rounding operations
    
    // Reset the original rounding mode
    fesetround(originalRounding);
    
    return 0;
}

x86-Assembly-Lösung:

Wenn Sie auf Plattformen ohne C99-Unterstützung abzielen, greifen Sie auf x86-Assembly-Anweisungen zurück, um die Rundungsmodi zu manipulieren . Dies erfordert die Einstellung sowohl für die x87-Einheit (über fldcw) als auch für SSE (über ldmxcsr).

MSVC-spezifische Lösung:

Für Microsoft Visual C (MSVC), Nutzen Sie die nicht standardmäßige Funktion _controlfp() anstelle der Assembly Ansatz.

unsigned int originalRounding = _controlfp(0, 0);
_controlfp(_RC_CHOP, _MCW_RC);
// Perform calculations and rounding operations
_controlfp(originalRounding, _MCW_RC);

Rundungsmodus-Decoderring:

Als Referenz finden Sie hier einen Decoderring für die verschiedenen Rundungsmodi und die entsprechenden C- und MSVC-Makros:

Rounding Mode	C Macro	MSVC Macro
Nearest	FE_TONEAREST	_RC_NEAR
Towards Zero	FE_TOWARDZERO	_RC_CHOP
Towards Infinity	FE_UPWARD	_RC_UP
Towards -Infinity	FE_DOWNWARD	_RC_DOWN

Diese Techniken bieten effiziente Mittel zur Steuerung von Gleitkomma-Rundungsmodi und ermöglichen optimierte Berechnungen und Ergebnisse.

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