C#-32位和64位上不一致的数学运算结果_C#

C#-32位和64位上不一致的数学运算结果

C#-32位和64位上不一致的数学运算结果,c#,C#,考虑以下代码： double v1 = double.MaxValue; double r = Math.Sqrt(v1 * v1); r=32位机器上的double.MaxValue r=64位机器上的无穷大我们在32位机器上开发，因此在客户通知之前不知道问题。为什么会出现这种不一致？如何防止这种情况发生？问题在于需要一个double-as参数v1*v1不能存储为双精度和溢出，从而导致未定义的行为。double.MaxValue*double.MaxValue是溢出您应该避免计算溢出，而

考虑以下代码：

double v1 = double.MaxValue;
double r = Math.Sqrt(v1 * v1);

r=32位机器上的double.MaxValue r=64位机器上的无穷大

我们在32位机器上开发，因此在客户通知之前不知道问题。为什么会出现这种不一致？如何防止这种情况发生？

问题在于需要一个double-as参数

v1*v1

不能存储为双精度和溢出，从而导致未定义的行为。

double.MaxValue*double.MaxValue

是溢出

您应该避免计算溢出，而不是依赖于您报告的32位行为（正如上面所评论的，这似乎不关键）

[32位和64位构建是否具有相同的配置和设置？]

我在调试和发布模式下在x86和x64中尝试了这一点：

x86 debug:   Double.MaxValue
x64 debug:   Infinity
x86 release: Infinity
x64 release: Infinity

            double r = Math.Sqrt(v1 * v1);
00000027  fld         qword ptr [ebp-8] 
0000002a  fmul        st,st(0) 
0000002c  fsqrt            
0000002e  fstp        qword ptr [ebp-18h] 
00000031  fld         qword ptr [ebp-18h] 
00000034  fstp        qword ptr [ebp-10h]

所以，似乎只有在调试模式下才能得到结果

但不确定为什么会有差异，调试模式下的x86代码：

            double r = Math.Sqrt(v1 * v1);
00025bda  fld         qword ptr [ebp-44h] 
00025bdd  fmul        st,st(0) 
00025bdf  fsqrt            
00025be1  fstp        qword ptr [ebp-5Ch] 
00025be4  fld         qword ptr [ebp-5Ch] 
00025be7  fstp        qword ptr [ebp-4Ch]

与释放模式下的代码相同：

x86 debug:   Double.MaxValue
x64 debug:   Infinity
x86 release: Infinity
x64 release: Infinity

            double r = Math.Sqrt(v1 * v1);
00000027  fld         qword ptr [ebp-8] 
0000002a  fmul        st,st(0) 
0000002c  fsqrt            
0000002e  fstp        qword ptr [ebp-18h] 
00000031  fld         qword ptr [ebp-18h] 
00000034  fstp        qword ptr [ebp-10h]

由于FPU的工作方式，x86指令集存在棘手的浮点一致性问题。执行内部计算时使用的有效位比存储在double中的有效位要多，当数字从FPU堆栈刷新到内存时会导致截断

这在x64 JIT编译器中得到了修复，它使用SSE指令，SSE寄存器的大小与双精度寄存器相同

当您的计算测试浮点精度和范围的边界时，这将为您提供字节。你永远不想接近需要超过15个有效数字，你永远不想接近10E308或10E-308。当然，您永远不希望平方最大的可表示值。这从来不是一个真正的问题，代表物理量的数字并不接近

利用这个机会找出你的计算有什么问题。非常重要的是，您运行的操作系统和硬件与客户使用的操作系统和硬件相同，您需要很长时间才能获得所需的机器。未测试仅在x86机器上测试的装运代码

Q&D修复程序是Project+Properties，Compile选项卡，platformtarget=x86

Fwiw，x86上的错误结果是由JIT编译器中的错误引起的。它生成以下代码：

      double r = Math.Sqrt(v1 * v1);
00000006  fld         dword ptr ds:[009D1578h] 
0000000c  fsqrt            
0000000e  fstp        qword ptr [ebp-8]

fmul指令丢失，由代码优化器在释放模式下删除。毫无疑问，当它看到double.MaxValue的值时会触发。这是一个bug，您可以在connect.microsoft.com上报告它。不过，我很确定他们不会修复它。

这几乎是一个复制品

我对这个问题的回答也回答了这个问题。简而言之：不同的硬件可以根据硬件的细节给出或多或少的准确结果

如何防止这种情况发生？因为问题在芯片上，你有两个选择。（1）不要用浮点数做任何数学运算。你所有的数学都是整数。整数数学在芯片之间是100%一致的。或者（2）要求所有客户使用与您开发相同的硬件

请注意，如果您选择（2），那么您可能仍然存在问题；一些小细节，如程序是调试编译的还是零售编译的，可以改变浮点计算是否以额外精度完成。这可能导致调试版本和零售版本之间的结果不一致，这也是意外和令人困惑的。如果一致性的要求比速度的要求更重要，那么您必须实现自己的浮点库，该库以整数进行所有计算

在32位和64位机器上产生

+inf

。IEEE 754没有未定义的行为。溢出的

double

被定义为正无穷大，并且如何使用它进行进一步操作的规则非常清楚。您不是在看JIT优化的代码。工具+选项，调试，取消选中“抑制JIT优化”。您将看到抖动并不影响生成fmul指令。这是一个bug。不幸的是，我们需要程序在64位Windows上以纯64位运行。这是一个工程应用，所有的数学都是整数是不切实际的。