為什麼 MS VS 2010 中 x86 和 x64 版本的浮點運算結果不同？

MS VS 2010 中x86 與x64 之間的浮點算術差異

在Microsoft Visual Studio 2010 中，浮點運算出差異在x86 和x64 版本之間，即使在同一64 位元電腦上執行也是如此。這在以下程式碼片段中很明顯：

<code class="c++">float a = 50.0f;
float b = 65.0f;
float c =  1.3f;
float d = a*c;
bool bLarger1 = d < b;
bool bLarger2 = (a*c) < b;</code>

布林變數 bLarger1 始終為 false，在兩個版本中 d 均設定為 65.0。但是，bLarger2 對於 x64 為 false，但對於 x86 為 true。

罪魁禍首：x87 與SSE

差異源自x86 建構使用x87 的事實浮點單元(FPU)，而x64 版本則使用流SIMD 擴充(SSE ) 單元。差異在於計算的精度。

x87 FPU 預設以雙精確度執行計算，即使在處理單精確度值時也是如此。另一方面，SSE 單元以純單精度執行計算。因此，x87 計算比 SSE 計算稍微準確一些。

在這種情況下，x87 FPU 提高的精確度會導致舍入誤差，導致 d 略小於 65.0。這使得 bLarger2 對於 x86 為 false。相較之下，x64 中的 SSE 計算會產生更精確的 d 值，從而得出 bLarger2 的真實值。

x86 的解決方法

強制x86 建構要以單精確度執行計算，可以加入以下行：

<code class="c++">_controlfp(_PC_24, _MCW_PC);</code>

這設定浮點控製字以單精度執行所有計算。透過此更改，對於 x86 和 x64 版本，bLarger1 和 bLarger2 都將設定為 false。

結論

x86 與 x64 之間浮點運算的差異MS VS 2010 中的建構源自於 x87 FPU 與 SSE 單元之間的差異。與 SSE 單元真正的單精度計算相比，x87 FPU 的精度更高，導致值略有不同。透過在 x86 上強制執行單精度計算，開發人員可以緩解此問題並確保在不同平台上獲得一致的結果。

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