浮点数学在C#中是一致的吗？会吗？

不，这不是另一个“为什么是（1/3.0）*3！=1”的问题

我最近读了很多关于浮点的书；具体来说，相同的计算如何在不同的体系结构或优化设置上给出不同的结果

这是存储重播的视频游戏的一个问题，或者是（与服务器客户端相反），它依赖于所有客户端在每次运行程序时生成完全相同的结果-一个浮点计算中的微小差异可能会导致不同机器（甚至）上的游戏状态完全不同

甚至在“跟随”的处理器中也会发生这种情况，主要是因为某些处理器（即x86）使用。也就是说，它们使用80位寄存器进行所有计算，然后截断为64位或32位，从而产生与使用64位或32位进行计算的机器不同的舍入结果

我在网上看到过几个解决这个问题的方法，但都是C++的，不是C的：

• 使用（Windows）、

  \u FPU\u SETCW

  （Linux？）或（BSD）禁用双扩展精度模式（以便所有

  double

  计算使用IEEE-754 64位）
• 始终使用相同的优化设置运行相同的编译器，并要求所有用户具有相同的CPU体系结构（无跨平台播放）。因为我的“编译器”实际上是JIT，每次运行程序时，可能会进行不同的优化，所以我认为这是不可能的
• 使用定点算法，同时避免

  float

  和

  double

  decimal

  可以用于此目的，但速度要慢得多，而且

  系统中没有一个函数支持它

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所以，这在C#中是一个问题吗？如果我只打算支持Windows（而不是Mono）怎么办

如果是，有没有办法强迫我的程序以正常的双精度运行？

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如果没有，是否有任何库可以帮助保持浮点计算的一致性？

如果您需要此类操作的绝对可移植性，则以下页面可能会很有用。它讨论了用于测试IEEE 754标准实现的软件，包括用于模拟浮点操作的软件。大多数信息可能是C或C++的，但是

关于固定点的注释

二进制定点数字也可以很好地替代浮点，这从四个基本算术运算中可以明显看出：

• 加减法很简单。它们的工作方式与整数相同。只需加或减
• 要将两个定点数字相乘，请将这两个数字相乘，然后将定义的小数位数右移
• 若要除以两个定点数，请将被除数向左移动定义的小数位数，然后除以除数
• 的第四章提供了关于实现二进制定点数的附加指南

二进制定点数字可以在任何整数数据类型上实现，例如int、long和biginger，以及不符合CLS的类型uint和ulong

正如在另一个答案中所建议的，您可以使用查找表（其中表中的每个元素都是二进制定点数字）来帮助实现复杂函数，如正弦、余弦、平方根等。如果查找表的粒度小于固定点数，建议通过将查找表粒度的一半添加到输入中来对输入进行四舍五入：

// Assume each number has a 12 bit fractional part. (1/4096)
// Each entry in the lookup table corresponds to a fixed point number
//  with an 8-bit fractional part (1/256)
input+=(1<<3); // Add 2^3 for rounding purposes
input>>=4; // Shift right by 4 (to get 8-bit fractional part)
// --- clamp or restrict input here --
// Look up value.
return lookupTable[input];

//假设每个数字都有一个12位小数部分。(1/4096)
//查找表中的每个条目都对应一个固定的点号
//具有8位小数部分（1/256）
输入+=（1=4；//右移4（得到8位小数部分）
//---在此钳制或限制输入--
//查找值。
返回可查找的[输入]；

您的问题涉及相当困难的技术性内容。不过，我可能有个想法

您肯定知道CPU在任何浮动操作之后都会进行一些调整。 CPU提供了几种不同的指令，可以进行不同的舍入操作

因此，对于一个表达式，编译器将选择一组引导您获得结果的指令。但是任何其他指令工作流，即使它们打算计算相同的表达式，也可以提供另一个结果

四舍五入调整产生的“错误”会随着进一步的指示而增加

作为一个例子，我们可以说在汇编级别：a*b*c并不等同于a*c*b

我不完全确定，你需要找一个比我更了解CPU架构的人：p

但是，在C或C++中，你可以解决你的问题，因为你对编译器生成的机器代码有一定的控制，但是.NET中你没有任何控制。所以只要你的机器代码可以不同，你就永远不会确定确切的结果。 我很好奇这在哪方面会成为一个问题，因为变化似乎非常小，但如果您需要真正精确的操作，我能想到的唯一解决方案将是增加浮动寄存器的大小。如果可以，请使用双精度甚至长双精度（不确定使用CLI是否可行）

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我希望我已经说得够清楚了，我的英语不是十全十美（…一点也不：s）

我知道没有办法在.net中使普通浮点具有确定性。允许抖动创建在不同平台上（或在不同版本的.net之间）表现不同的代码。因此，在确定性.net代码中使用普通

float

s是不可能的

我考虑的变通办法是：

在C#中实现FixedPoint32。虽然这并不太难（我已经完成了一半的实现），但值的范围很小，使用起来很烦人。您必须始终小心，以便