如何在 C 语言中有效更改 IEEE 754 浮点数的舍入模式？

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）。

#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);

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。

unsigned int originalRounding = _controlfp(0, 0);
_controlfp(_RC_CHOP, _MCW_RC);
// Perform desired operations...
// ...
_controlfp(originalRounding, _MCW_RC);

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

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