Floating point 运行64位计算机的128位Fortran计算

我有一个64位的linux系统。我使用gfortran编译并运行我的Fortran代码，这将输出一些双精度数字，即约16位小数。e、 g

gfortran some_code.f -o executable1
./executable1
10.1234567898765432

gfortran -fdefault-real-8 some_code.f -o executable2
./executable2
10.12345678987654321234567898765432

如果现在使用该标志编译，Fortran双精度类型将提升为16字节=128位，并输出一些数字，但精度更高，约为33位小数。e、 g

gfortran some_code.f -o executable1
./executable1
10.1234567898765432

gfortran -fdefault-real-8 some_code.f -o executable2
./executable2
10.12345678987654321234567898765432

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我的问题是：如果我的计算机只有64位，这个计算怎么能达到如此高的精度？

首先，您的CPU是64位的事实意味着它使用64位指针（内存地址）。它与浮点变量的大小无关。32位CPU（甚至16位！）使用64位浮点数和整数就可以了。1

128位浮点数字是在软件中实现的，它是128位浮点处理器单元的一种“模拟”，实际上速度非常慢。这不是因为您的CPU是64位的，而是因为CPU的浮点单元只实现64位浮点运算。即使在英特尔的32位CPU中，情况也是如此

为GCC实现128位计算的库是

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1实际上，浮点位操作是在浮点单元（FPU）中完成的。它过去是一种与CPU分离的特殊芯片，但现在它们总是集成在Intel消费处理器中。在过去，如果您不购买单独的FPU，所有浮点运算都是模拟的，而且速度很慢。

Hmmm有趣，那么64位处理器可以使用64位运算模拟128位运算吗？这就是为什么128位的速度会慢？不管它是32位处理器还是64位处理器，甚至是16位处理器。您感兴趣的是浮点单位。英特尔CPU具有支持32位和64位IEEE浮点数的浮点单元。其他类型的浮点数必须在软件中实现。是的，它的速度很慢。这在软件中是完全可能的。您甚至可以获得更高的精度（数百万位）。这完全取决于所使用的软件/算法。精度越高，过程往往越慢，尽管有许多可能的技巧和算法可以加快速度。CPU是64位的事实与此无关。这也可以在32位或16位处理器上完成。如果可能，双精度将提升到128位。更可能的是，在典型的现代硬件（如x86）上，它将保持64位。