Java JVM上的浮点操作会在所有平台上产生相同的结果吗？

我在多台机器上运行的应用程序中使用Java，所有机器都需要获得相同的数学运算结果。使用Java的浮点原语安全吗？或者我应该只使用定点数学库吗？

一般不使用。但是，您可以使用：

在FP严格表达式中，所有中间值必须是浮点值集或双值集的元素，这意味着所有FP严格表达式的结果必须是IEEE 754算术在使用单格式和双格式表示的操作数上预测的结果

在非FP严格的表达式中，允许实现使用扩展的指数范围来表示中间结果；粗略地说，净效果是，在独占使用浮点值集或双值集可能导致溢出或下溢的情况下，计算可能会产生“正确答案”

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除了strictfp，还有一个要求，即对于超越函数和其他函数，结果是可预测的。

JVM应该一致地实现IEEE规范，并且该规范非常技术和精确。浮点原语float和double在所有平台上都是相同的

区别仅在于对中间结果的处理，虚拟机实现可以使用浮点扩展指数和双扩展指数格式，同时在同一执行帧内计算包含局部变量的表达式

因此，如果您有如下代码：

double d1 = 0.342;
double d2 = 1.328479;
double d3 = 4.99384728796;
System.out.println(d1 * d2 / d3);

这不是在strictfp上下文中，可能在运行时不同JVM之间存在差异。这是因为在表达式d1*d2/d3的计算中，在表达式“中间结果”/d3中使用了d1*d2的中间结果，JVM可能使用浮点扩展指数和双扩展指数格式来存储“中间结果”

为了避免这个问题，您可以使用strictfp或StrictMath，就像其他人在这里回答的那样，或者避免在表达式中使用中间结果。一种方法是在堆上存储任何中间结果。例如：

class MyClass {
    static double d1 = 0.342;
    static double d2 = 1.328479;
    static double d3 = 4.99384728796;
    static double intermediate_result = 0d;
    public static void main(String[] args) {
        intermediate_result = d1 * d2;
        System.out.println(intermediate_result / d3);
    }
}

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不，这不安全。使用

BigDecimal

或者一个数学库来帮助您解决这个问题。为什么您需要在所有机器上得到完全相同的结果？你在做什么类型的计算？可能重复的网络游戏相同的游戏模型在每台机器上运行，输入通过网络发送，然后输入到模型中，为了使游戏保持同步，那么每个数学运算必须是相同的。类似的游戏在使用浮点运算时也遇到了问题……为什么要使用本质上不精确的东西（浮点）来实现需要在分布式框架上进行严格同步的东西？您是否应该考虑您的实现，而不是试图让浮点值做它不打算做的事情？+1用于数学。请注意，尽管Math中的大多数方法似乎只是简单地委托给StrictMath，但其中许多方法在运行时被JVM内部函数悄悄地替换。内部函数是特定于平台的。@ntoskrnl你能给我指一个参考或进一步的阅读吗？@dimo414这个问题回答得比我能回答得更好：你确定没有

strictfp

会使打印结果与你的示例中的d1、d2和d3的特定值不同吗？根据Jon Skeet回答中引用的段落，结果必须与d1、d2和d3这些值的

strictfp

结果相同，因为在这一特定计算中不会出现下溢或溢出。换句话说，Jon回答中的段落只提到扩展指数范围，而不是“扩展精度”@PascalCuoq我使用上述示例代码的目的仅仅是演示中间结果是什么，以及如何通过控制VM如何处理它们来避免副作用。为了回答您的问题，没有，在选择示例中d1 d2 d3的特定值时没有太多的考虑或关注。就我所能验证的而言，我所拥有的虚拟机中没有一台支持IEEE 754单扩展和双扩展格式，因此我无法在实际操作中显示这种效果。@PascalCuoq我还删除了对“扩展精度”的引用，感谢您指出，如果我声明我的主方法strictfp，整个程序应该正常工作吗？还是每个方法或表达式都必须声明为strictfp？@Eamonn:我不能说我自己使用过strictfp，但我相信你需要在每个方法上都这样做。