显式转换如何确保 .NET 中的浮点确定性？

确保 .NET 中的浮点确定性

尽管浮点确定性很重要，但 .NET 缺乏明确的选项来强制执行它。然而，最近的讨论提出了一个潜在的解决方案：通过显式强制转换将浮点值强制返回其本机精度。

显式转换作为确定性机制

根据CLR 工程师 David Notario，显式转换应该触发插入诸如 conv.r4 之类的缩小指令，有效地强制将值截断为其本机值 尺寸。这表明将所有表达式和子表达式转换为 float 将确保确定性结果。

运行时的“提示”

但是，Eric Lippert 的声明暗示了细微差别铸造工艺。他声称 C# 编译器在发生显式转换时向运行时提供“提示”。他建议，这个提示告诉运行时终止任何高精度模式计算。

编译器和 CLR 规范

经检查，C# 规范没有明确指出提到显式强制转换会强制插入 conv.r4。然而，编译器中的单元测试证实了这种行为。另一方面，CLR 规范明确指出 conv.r4 将值截断为其原始大小。

截断保证

虽然显式转换可确保截断，但它确实不保证跨机器的可重复结果。其他因素（例如 FPU/SSE 设置）可能会影响浮点运算的行为。 CLR 规范第 12.1.3 节讨论了非正规数和 NaN 的含义。

替代方法

除了显式转换之外，还可以为数组赋值 (double[]或 float[])，或者静态或实例字段也会截断浮点值。然而，为了真正可重现的算术，建议使用整数。

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