Wie kann ich die IEEE 754-Gleitkomma-Rundungsmodi in C- und x86-Assembly effizient ändern?

Manipulation des IEEE 754-Gleitkomma-Rundungsmodus

Gleitkomma-Arithmetik beinhaltet oft das Runden von Zahlen, um das wahre mathematische Ergebnis anzunähern. Der IEEE 754-Standard definiert mehrere Rundungsmodi, die bestimmen, wie Gleitkommazahlen gerundet werden. In diesem Artikel werden effiziente Methoden zum Ändern des Rundungsmodus in einer portablen C- oder x86-Assembly-Umgebung untersucht.

Standard-C-Lösung

Für portablen C-Code umfasst die Lösung die Verwendung von C99-Funktion fesetround(), mit der Sie den Rundungsmodus festlegen können. Sie sollten jedoch daran denken, nach der Änderung den ursprünglichen Rundungsmodus wiederherzustellen.

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

int main() {
    int originalRounding = fegetround();
    fesetround(FE_TOWARDZERO);
    // Perform operations

    fesetround(originalRounding);
    return 0;
}

x86 Assembly Solution

Wenn Sie auf älteren Plattformen ohne C99-Unterstützung arbeiten , müssen Sie möglicherweise die x86-Assembly verwenden, um den Rundungsmodus zu manipulieren. Dazu gehört das Festlegen des Rundungsmodus sowohl in der x87-Einheit (mithilfe der fldcw-Anweisung) als auch in SSE (mithilfe der ldmxcsr-Anweisung).

MSVC-spezifische Lösung

Für MS Visual C (MSVC) gibt es eine Alternative zur Assembly. Sie können die nicht standardmäßige Funktion _controlfp() verwenden, um den Rundungsmodus zu ändern.

unsigned int originalRounding = _controlfp(0, 0);
_controlfp(_RC_CHOP, _MCW_RC);
// Do some operations

_controlfp(originalRounding, _MCW_RC);

Rundungsmoduskonstanten

Um den Rundungsmodus anzugeben, müssen Sie Folgendes tun Verwenden Sie die entsprechende Makrokonstante. Hier ist eine Zusammenfassung der Standard-C- und MSVC-Namen für Rundungsmodi:

Rounding Mode	C	MSVC
Nearest	FE_TONEAREST	_RC_NEAR
Toward Zero	FE_TOWARDZERO	_RC_CHOP
Positive Infinity	FE_UPWARD	_RC_UP
Negative Infinity	FE_DOWNWARD	_RC_DOWN

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