如何确认不同的结果是否是由于浮点处理的差异

How to confirm whether different results are due to differences in floating point handling?

本文关键字：是否是结果是于浮点处理结果确认何确认更新时间：2023-10-16

我已经将一个相对简单的算法从C++转换为Java，该算法对double类型的数字执行大量计算，但在两个平台上运行该算法，但在同一台机器上会产生略有不同的结果。该算法对大量的double和int进行乘法和求和。我在Java算法中把int转换为double；C算法不进行投射。

例如，在一次运行中，我得到了以下结果：

（打印忽略小数位）

当然，我的算法中可能会有错误，但在我开始花时间调试之前，有没有可能用C++和Java中不同的浮点处理来解释这种差异？如果是，我能证明这就是问题所在吗？

更新-类型不同的地方是两个int之间的乘积，然后将其添加到一个运行的双整数中。修改了C代码，目前在两者中：

mydouble += (double)int1 * (double)int2

您可以使用相同的精度为每个算法添加舍入。这将允许每个计算以相同的方式处理数据。如果你使用它，它将消除算法的问题，因为对于C++和Java版本，数据在方程的每一步都将使用相同的精度

AFAIK在两个c++编译器版本之间，双文本的值有时会发生变化（用于将源转换为下一个最佳双值的算法发生变化）。

此外，在一些cpu上，浮点寄存器大于64/32位（更大的范围和精度），这对结果的影响取决于编译器和JIT如何将值移入和移出这些寄存器——这可能在java和c++之间有所不同。

Java使用strictftp关键字来确保只使用64/32位的精度，但这会带来运行时成本。还有大量选项可以通过抛出IEEE标准制定的保证性/规则来影响c++编译器如何处理和优化浮点计算。

如果算法基本相同，那么可以检查相同输入的第一个差异出现在哪里。

在Java中，double是一个64位浮点数。在C++中，double是一个保证至少具有32位精度的浮点数。

要找出系统上C++double的实际大小（以字节为单位），请使用sizeof（double）。

如果结果是sizeof（double）==8，那么几乎可以肯定的是，这种差异是由于从一种语言到另一种语言的翻译中的错误，而不是浮点数处理中的差异。

（从技术上讲，字节的大小取决于平台，但大多数现代体系结构使用8位字节。）