Dlouhé dvojité - Long double

Plovoucí bod formáty
IEEE 754
jiný

v C a související programovací jazyky, dlouhý dvojitý označuje a plovoucí bod datový typ to je často přesnější než dvojnásobná přesnost jazykový standard však vyžaduje, aby byl alespoň tak přesný jako dvojnásobek. Stejně jako u ostatních typů C s plovoucí desetinnou čárkou se nemusí nutně mapovat na Formát IEEE.

dlouhý dvojitý v C.

Dějiny

The dlouhý dvojitý typ byl přítomen v původním standardu 1989 C,[1] ale podpora byla vylepšena revizí standardu C z roku 1999, nebo C99, který rozšířil standard knihovna zahrnout funkce pracující na dlouhý dvojitý jako sinl () a strtold ().

Dlouhé dvojité konstanty jsou konstanty s plovoucí desetinnou čárkou s příponou „L“ nebo „l“ (malá písmena L), například 0,333333333333333333L. Bez přípony závisí hodnocení na FLT_EVAL_METHOD.

Implementace

Na x86 architektura, většina C překladače implementovat dlouhý dvojitý jako 80bitová rozšířená přesnost typ podporovaný hardwarem x86 (obvykle se uchovává jako 12 nebo 16 bajtů pro údržbu zarovnání datové struktury ), jak je uvedeno v C99 / C11 standardy (IEC 60559 aritmetika s plovoucí desetinnou čárkou (příloha F)). Výjimkou je Microsoft Visual C ++ pro x86, což dělá dlouhý dvojitý synonymum pro dvojnásobek.[2] The Překladač Intel C ++ v systému Microsoft Windows podporuje rozšířenou přesnost, ale vyžaduje / Qlong-double přepnout na dlouhý dvojitý aby odpovídal rozšířenému přesnému formátu hardwaru.[3]

Kompilátoři mohou také použít dlouhý dvojitý pro Čtyřnásobný přesný binární formát plovoucí desetinné čárky IEEE 754 (binary128). To je případ HP-UX,[4] Solaris /SPARC,[5] MIPS s 64bitovým nebo n32 ABI,[6], 64bitová ARM (AArch64)[7] (v operačních systémech využívajících standardní konvence volání AAPCS, jako je Linux) a z / OS s FLOAT (IEEE)[8][9][10]. Většina implementací je v softwaru, ale některé procesory ano hardwarová podpora.

Na některých PowerPC a SPARCv9 stroje,[Citace je zapotřebí ] dlouhý dvojitý je implementován jako zdvojnásobit aritmetika, kde a dlouhý dvojitý hodnota je považována za přesný součet dvou hodnot s dvojitou přesností, což dává alespoň 106bitovou přesnost; s takovým formátem dlouhý dvojitý typ neodpovídá Standard IEEE s plovoucí desetinnou čárkou. V opačném případě, dlouhý dvojitý je prostě synonymum pro dvojnásobek (dvojitá přesnost), např. na 32-bit PAŽE[11], 64bitová ARM (AArch64) (ve Windows[12] a macOS[13]) a na 32bitových MIPS[14] (starý ABI, aka o32).

S Překladač GNU C., dlouhý dvojitý je 80bitová rozšířená přesnost na procesorech x86 bez ohledu na fyzické úložiště použité pro daný typ (což může být 96 nebo 128 bitů),[15] Na některých jiných architekturách dlouhý dvojitý může být zdvojnásobit (např. na PowerPC[16][17][18]) nebo 128bitový čtyřnásobná přesnost (např. na SPARC[19]). Od verze gcc 4.3 je na x86 podporována také čtyřnásobná přesnost, ale jako nestandardní typ __float128 spíše než dlouhý dvojitý.[20]

Ačkoli architektura x86 a konkrétně x87 instrukce s plovoucí desetinnou čárkou na x86, podporuje 80bitové operace s rozšířenou přesností, je možné nakonfigurovat procesor tak, aby automaticky zaokrouhloval operace na dvojnásobnou (nebo dokonce jednoduchou) přesnost. Naopak v režimu rozšířené přesnosti lze rozšířenou přesnost použít pro mezilehlé výpočty generované překladačem, i když jsou konečné výsledky uloženy s nižší přesností (tj. FLT_EVAL_METHOD == 2 ). Se zapnutým gcc Linux, Výchozí je 80bitová rozšířená přesnost; na několika BSD operační systémy (FreeBSD a OpenBSD ), výchozí režim je dvojitá přesnost a dlouhý dvojitý operace jsou efektivně redukovány na dvojnásobnou přesnost.[21] (NetBSD 7.0 a novější však výchozí nastavení je 80bitová rozšířená přesnost [22]). Je však možné toto přepsat v rámci individuálního programu pomocí instrukce FLDCW „plovoucí desetinnou čárkou“.[21] Na x86_64 mají BSD výchozí 80bitovou rozšířenou přesnost. Microsoft Windows s Visual C ++ ve výchozím nastavení také nastaví procesor v režimu dvojité přesnosti, ale to může být znovu přepsáno v rámci jednotlivého programu (např. _controlfp_s funkce ve Visual C ++[23]). Intel C ++ Compiler pro x86 na druhou stranu ve výchozím nastavení umožňuje režim rozšířené přesnosti.[24] Na IA-32 OS X, dlouhý dvojitý je 80bitová rozšířená přesnost.[25]

Další specifikace

v CORBA (ze specifikace 3.0, která používá „Standard ANSI / IEEE 754-1985 „jako jeho reference),“ dlouhý dvojitý datový typ představuje číslo IEEE s dvojitou prodlouženou plovoucí desetinnou čárkou, které má exponent o délce nejméně 15 bitů a zlomek se znaménkem nejméně 64 bitů “, s GIOP / IIOP CDR , jejíž typy s plovoucí desetinnou čárkou „přesně odpovídají standardním formátům IEEE pro čísla s plovoucí desetinnou čárkou“, seřaďují to jako to, co se zdá být IEEE 754-2008 binary128 aka čtyřnásobná přesnost bez použití tohoto názvu.

Viz také

Reference

  1. ^ ANSI / ISO 9899-1990 americký národní standard pro programovací jazyky - C, oddíl 6.1.2.5.
  2. ^ Domovská stránka MSDN, o kompilátoru Visual C ++
  3. ^ Intel Developer Site
  4. ^ Hewlett Packard (1992). Msgstr "Přenos programů C". Průvodce přenositelností HP-UX - Počítače HP 9000 (PDF) (2. vyd.). str. 5-3 a 5-37.
  5. ^ slunce Průvodce numerickými výpočty, Kapitola 2: IEEE aritmetika
  6. ^ „Příručka MIPSpro ™ N32 ABI“ (PDF). 1999. Citováno 2020-05-26.
  7. ^ „Standard volání procedur pro 64bitovou architekturu Arm® (AArch64)“. 2020-10-01. Archivováno (PDF) z původního dne 2020-10-02.
  8. ^ „Typy s plovoucí desetinnou čárkou“. 2020-10-09. Citováno 2020-10-09.
  9. ^ Schwarz, Eric (22. června 2015). „Akcelerátory IBM z13 SIMD pro celé číslo, řetězec a plovoucí desetinnou čárku“ (PDF). Citováno 13. července 2015.
  10. ^ Schwarz, E. M .; Krygowski, C. A. (září 1999). „Jednotka s plovoucí desetinnou čárkou S / 390 G5“. IBM Journal of Research and Development. 43 (5/6): 707–721. doi:10.1147 / rd.435.0707. Citováno 10. října 2020.
  11. ^ „ARM® Compiler toolchain Compiler Reference, verze 5.03“ (PDF). 2013. Oddíl 6.3 Základní datové typy. Citováno 2019-11-08.
  12. ^ „llvm / llvm-project“. GitHub. Citováno 2020-09-03.
  13. ^ „llvm / llvm-project“. GitHub. Citováno 2020-09-03.
  14. ^ „Aplikační binární rozhraní systému V: Dodatek k procesoru MIPS (r)“ (PDF) (3. vyd.). 1996. Citováno 2020-05-26.
  15. ^ Pomocí kolekce kompilátorů GNU, možnosti x86.
  16. ^ Pomocí GNU Compiler Collection, RS / 6000 a PowerPC Options
  17. ^ Inside Macintosh - Numerika PowerPC Archivováno 09.10.2012 na Wayback Machine
  18. ^ 128bitové rutiny dvojité podpory pro Darwina
  19. ^ Možnosti SPARC
  20. ^ Poznámky k verzi GCC 4.3
  21. ^ A b Brian J. Gough a Richard M. Stallman, Úvod do GCC, oddíl 8.6 Problémy s plovoucí desetinnou čárkou (Network Theory Ltd., 2004).
  22. ^ „Významné změny oproti NetBSD 6.0 až 7.0“.
  23. ^ _controlfp_s, Microsoft Developer Network (2/25/2011).
  24. ^ Dokumentace kompilátoru Intel C ++, Pomocí možnosti -fp-model (/ fp).
  25. ^ https://developer.apple.com/library/mac/documentation/DeveloperTools/Conceptual/LowLevelABI/130-IA-32_Function_Calling_Conventions/IA32.html