在 Windows 上使用长双打

Posted 2023-02-21

【中文标题】在 Windows 上使用长双打

【英文标题】：Using long doubles on windows

【发布时间】：2014-11-29 23:28:21

【问题描述】：

我有一个应用程序，由于在进行双精度数学运算时出现灾难性截断错误，我绝对必须使用 long double 数据类型。我的测试程序快疯了，因为在 Windows 上使用 Visual Studio 的 long double 只是 double 的别名，而在 linux 和 OSX 上，long double 是真正的 long double，名义上的精度为 1e-19。

在 mingw（GCC 的 windows 端口）上是我感到困惑的地方。 Mingw 声称 LDBL_EPSILON 的精度为 1e-19，但 googleing 表明 mingw 使用的 c 运行时实际上只是 microsoft c 运行时，它不支持真正的长双精度。任何人都可以在这里解释一下吗？

编辑：问题的症结在于：在mingw上，如果我调用数学函数log(long double x)，这只是log(double x)的别名吗？在这两种情况下，我如何编写自己的脚本来测试这种行为和/或测试它？

【问题讨论】：

基本算术通常是语言的一部分，而不是C runtime 的一部分，C runtime 主要是指 C 标准库的实现以及信号处理、内存分配等运行时设施。

但是数学函数不是 c 运行时的一部分吗？例如日志（长双）？如果我弄错了，请原谅我的无知

一个常见的新手错误是减去两个大致相等的数字。无论如何，先看看算法是个好主意。

是的，我不是新手，算法已经过大量优化以避免截断等。

ergo -> 我真的需要 long double

【参考方案1】：

以下代码

#include <iostream>
#include <cmath>

int main(void)

    long double y = 2.0L;

    std::cout << sizeof(y) << std::endl;

    long double q = sqrt(y);

    std::cout << q << std::endl;

    return 0;

产生的输出 16 1.41421，到目前为止一切顺利

运行它抛出预处理器（-E 选项）并发现调用了内部但不同于双 sqrt() 函数

using ::sqrt;

inline constexpr float sqrt(float __x)
 return __builtin_sqrtf(__x); 

inline constexpr long double sqrt(long double __x)
 return __builtin_sqrtl(__x); 

log()、sin() 也一样，随便你说吧

因此，我相信 MinGW 在算术和 math.functions 中支持 long double 格式，并且这种支持是内置的，而不是基于 libquadmath

【参考方案2】：

刚刚尝试使用 MinGW（来自 nuwen 的 MinGW 发行版，gcc/g++ 4.9.1，64 位）

以下节目

#include <iostream>

int main(void)

    double x = 1.0;
    long double y = 2.0L;

    std::cout << sizeof(x) << std::endl;
    std::cout << sizeof(y) << std::endl;

生产 8 16

我猜，支持 long double 并且不同于标准 double，因此 您的计算可能会产生预期的结果

我听说由于使用 MS 旧运行时，在 Windows 上打印长双打存在问题。 您可能必须使用强制转换或滚动您自己的输出例程

【讨论】：

在 mingw 中修复了 long doubles 的打印，您只需要执行 %Lg 而不是 %g 即可进行一般浮点输出。这是个好消息，非常感谢。

如果在 Windows 上，GCC 将“long double”映射到 libquadmath 中的 __float128 类型，我不会感到惊讶。我建议检查 libquadmath 文档，该库具有所有数学函数和与字符串的转换。

刚刚检查了上面提到的 MinGW 4.9.1 发行版，它确实安装了 libquadmath.a

四边形数学非常慢，而且由于性能也很重要，我需要长双精度，而不是四边形

如果我没记错的话，quad math 是软件模拟的，而 long doubles 可以在某些 SSE 库中使用