C 为什么相同的代码在32位和64位机器上产生不同的数值结果？

我们正在用C编写一个数字例程库。我们还不确定是使用单精度（

float

）还是双精度（

double

），因此我们将类型

SP

定义为别名，直到我们决定：

typedef float SP;

当我们运行单元测试时，它们都通过了我的机器（64位Ubuntu），但在我同事的机器（错误安装在64位机器上的32位Ubuntu）上失败了

使用Git的

bisect

命令，我们发现了在他的机器和我的机器之间产生不同结果的确切差异：

-typedef double SP;
+typedef float SP;

换句话说，在我们的机器上，从双精度到单精度会产生不同的数值结果（在最坏的情况下，相对差异约为1e-3）

我们非常确定，我们从不在任何地方比较无符号整数和负符号整数

为什么数字例程库在32位操作系统和64位系统上会产生不同的结果？

澄清

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恐怕我还不够清楚：我们有使用双精度的Git commit

2f3f671

，并且单元测试在两台机器上都通过得一样好。然后我们有Git commit

46f2ba

，在这里我们改为单精度，这里的测试仍然在64位机器上通过，但在32位机器上没有通过。

IIRC，“double”的精度只要求为=浮点的精度。因此，在一种实现中，“float”和“double”中的实际位数可能相同，而在另一种实现中则不同。这可能与平台中的32位/64位差异有关，但可能并非如此。

您遇到了通常称为“x87超精度”错误的情况

简而言之：从历史上看，x86处理器上（几乎）所有浮点计算都是使用x87指令集完成的，默认情况下，x87指令集以80位浮点类型运行，但可以通过控制寄存器中的某些位设置为以单精度或双精度（几乎）运行

如果在x87控制寄存器的精度设置为双精度或扩展精度时执行单精度操作，则结果将与在单精度中执行相同操作时产生的结果不同（除非编译器非常小心并存储每次计算的结果，然后重新加载以强制在正确的位置进行舍入。）

运行在32位上的代码使用x87单元进行浮点计算（显然控制寄存器设置为双精度），因此遇到上述问题。运行在64位上的代码使用SSE[2,3，…]浮点计算指令，它提供本机单精度和双精度运算，因此不带多余精度。这就是结果不同的原因

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您可以通过告诉编译器即使在32位（

-mfpmath=SSE

和GCC）上也使用SSE进行浮点计算来解决这个问题（在一定程度上）。即使如此，位精确的结果也无法保证，因为您所链接的各种库可能使用x87，或者只是根据体系结构使用不同的算法。

您确定这是操作系统的位，而不是硬件差异吗？可能是因为：，（32位代码使用387协处理器，64位代码可能使用sse）nos是唯一正确的人。给出的答案是错误的。鉴于nos的评论，您可能应该研究优化选项对代码正确性的影响。Gcc有一些处理浮点操作行为的选项。尝试阅读生成的汇编程序，看看它们是否有显著差异在两种架构之间。下行表决是怎么回事？！我指的是浮点和双精度类型的C语言定义。这些类型不必映射到IEEE 754单精度和双精度类型。只要双精度优于或等于浮点精度，实现就符合C规范天哪，你说得对。添加

-mfpmath=sse

（但根据gcc手册，加上

-msse

）可以让它在32位机器上运行。谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢你，你有没有关于它们为什么从FPU移动到sse的文章链接？@Skizz：没有链接，但“因为它几乎在各个方面都更好。”SSE不存在精度过高的问题，可以舍入到更小的类型而不需要存储，更好地支持处理NAN，速度更快，没有那么多隐藏的暂停，支持浮点和整数之间的转换，需要更少的内存流量。。。