C如何将两个浮点数相乘？ [关闭]

Posted 2023-02-14

【中文标题】C如何将两个浮点数相乘？ [关闭]

【英文标题】：How does C multiply two float numbers? [closed]

【发布时间】：2022-01-04 01:22:33

【问题描述】：

如果我们有两个整数，例如 5 和 6，我们可以这样做

for(int i = 0; i < 5; i++)
   number += 6;

那是一样的

number = 5*6;

但是，它是如何处理浮点数的？我在很多论坛上搜索，都找不到答案。有人知道 C 是如何让两个浮点数相乘的吗？

【问题讨论】：

我不知道任何没有乘法指令的硬件架构，那为什么C编译器要把乘法变成循环呢？

即使它没有乘法指令（简单的旧 CPU），您也不会乘以加法循环而是通过位移。但是您不必担心，用 C 编写代码会为您完成。

要求编译器输出汇编指令。这可能有助于您理解。

很确定没有乘法指令的架构不会有硬件浮点支持。因此它将在软件中进行仿真。有一些方法可以仅使用整数算术来执行幸灾乐祸点计算，当你用纸笔进行“长”乘法或除法时，你正在做这些。

@DiegoReis，这里违反惯例修改问题标题以表明问题已得到您满意的回答。相反，您的选择包括单击您的答案之一旁边的复选标记并且什么都不做。在某些情况下（但不是目前的情况），您也可以删除您的问题。

【参考方案1】：

如今，浮点运算在ALU 的指令库中作为单个指令执行，无需软件实现。

不管怎样，你可以很容易想象浮点乘法是由

将尾数相乘，视为具有适当缩放比例的整数；

添加指数；

组合符号。

需要对特殊数字（例如零）进行额外的管理。

【讨论】：

有道理！我完全忘记了 ALU 和电路中的二进制表达式。非常感谢，伙计们！

@DiegoReis：如果答案解决了您的问题，那么您可能需要考虑接受答案。有关更多信息，请参阅此官方帮助页面：What should I do when someone answers my question? 请不要编辑问题标题以将其标记为已解决，因为这样做的正确方法是接受答案。系统将自动以不同的方式显示带有已接受答案的问题。

【参考方案2】：

C 如何将两个数相乘？

首先，编译器会判断是否涉及到一个常量，所以它可能会做一个移位或移位和加法。

如果没有常量或常量太大，并且处理器没有乘法指令且没有乘法硬件，那么 C 编译器将使用库例程来完成这项工作。有时这些库例程称为内在函数或助手。这些是用汇编手工编写的以提高性能，编译器将知道是否使用了非标准调用约定。在这种情况下，非标准约定可以提高效率，例如知道某些其他暂存寄存器将被保留。

如果没有浮点指令和浮点硬件，浮点的工作方式相同：为提高性能而用汇编手工编写的特殊库例程，可能带有非标准调用约定。

如果指令集中有指令，但没有针对它们的硬件实现（这种情况发生在低端处理器上，而高端同级处理器确实有硬件），那么这些指令将产生硬件异常，这将允许软件根据需要模拟指令和寄存器。通常，这比预先知道硬件没有这些操作效率低——最好调用库函数，但是这种通过异常进行模拟的方法允许执行期望指令的“正常”代码并注册。