明確轉換如何確保 .NET 中的浮點確定性？

確保.NET 中的浮點確定性

儘管浮點確定性很重要，但.NET 缺乏明確的選項來強制執行它。然而，最近的討論提出了一個潛在的解決方案：透過明確強制轉換將浮點值強制返回其本機精度。

明確轉換作為確定性機制

根據CLR 工程師David Notario，明確轉換應該觸發插入諸如conv.r4 之類的縮小指令，有效地強制將數值截斷為其本機值尺寸。這表明將所有表達式和子表達式轉換為 float 將確保確定性結果。

運行時的「提示」

但是，Eric Lippert 的聲明暗示了細微差別鑄造過程。他聲稱 C# 編譯器在發生明確轉換時向運行時提供「提示」。他建議，這個提示告訴運行時終止任何高精度模式計算。

編譯器和 CLR 規格

經檢查，C# 規格沒有明確指出提到明確強制轉換會強制插入 conv.r4。然而，編譯器中的單元測試證實了這種行為。另一方面，CLR 規範明確指出 conv.r4 將值截斷為其原始大小。

截斷保證

雖然顯式轉換可確保截斷，但它確實不保證跨機器的可重複結果。其他因素（例如 FPU/SSE 設定）可能會影響浮點運算的行為。 CLR 規範第 12.1.3 節討論了非正規數和 NaN 的意思。

替代方法

除了明確轉換之外，還可以為數組賦值(double[]或float[])，或者靜態或實例字段也會截斷浮點數值。然而，為了真正可重現的算術，建議使用整數。

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