我正在研究浮点决定论，并且已经研究了这么多令人惊讶的不确定性的潜在原因，我开始对复制浮点数变得偏执：
C++标准或一般标准中的任何内容是否向我保证，浮点左值在复制到另一个浮点变量或用作 const-ref 或按值参数时，将始终按位等效于原始值？
是否有任何因素会导致复制的浮点数按位查询原始值，例如更改浮点环境或将其传递到不同的线程中？
下面是一些基于我用来检查测试用例中浮点值等效性的示例代码，这个代码会失败，因为它需要FE_TONEAREST：
#include <cfenv>
#include <cstdint>
// MSVC-specific pragmas for floating point control
#pragma float_control(precise, on)
#pragma float_control(except, on)
#pragma fenv_access(on)
#pragma fp_contract(off)
// May make a copy of the floats
bool compareFloats(float resultValue, float comparisonValue)
{
// I was originally doing a bit-wise comparison here but I was made
// aware in the comments that this might not actually be what I want
// so I only check against the equality of the values here now
// (NaN values etc. have to be handled extra)
bool areEqual = (resultValue == comparisonValue);
// Additional outputs if not equal
// ...
return areEqual;
}
int main()
{
std::fesetround(FE_TOWARDZERO)
float value = 1.f / 10;
float expectedResult = 0x1.99999ap-4;
compareFloats(value, expectedResult);
}
我是否必须担心，如果我将浮点数按值传递到比较函数中，即使它是左值，它也可能在另一边出现不同的结果？
不，没有这样的保证。
次正规、非归一化浮点数和 NaN 都是位模式可能不同的情况。
我相信有符号负零在分配时被允许成为有符号正零，尽管IEEE754不允许这样做。
C++标准本身对浮点数学几乎没有任何保证，因为它不强制要求IEEE-754，而是将其留给实现(强调我的(：
[基本基础/12]
有三种浮点类型：
。float、double和long double。double型提供至少与float一样多的精度，而long double型提供至少与double一样多的精度。float类型的值集是类型double的值集的子集;double类型的值集是long double类型的值集的子集。 浮点类型的值表示形式是实现定义的。[ 注：本文档对浮点运算的准确性没有要求;另见[support.limits]
你编写的C++代码是对你希望抽象机器做什么的高级抽象描述，它完全掌握在编译器手中。"赋值"是C++标准的一个方面，如上所示，C++标准并不强制要求浮点运算的行为。要验证语句"赋值保持浮点值不变">，您的编译器必须根据C++抽象机器指定其浮点行为，我还没有看到任何此类文档(尤其是对于 MSVC(。
换句话说：如果不确定确切的编译器、编译器版本、编译标志等，就不可能确定C++程序的浮点语义是什么(特别是关于四舍五入、NaN 或有符号零等困难情况(。大多数编译器区分严格的IEEE一致性和放宽其中一些限制，但即便如此，由于恒定折叠，中间结果的精度等，您也不一定保证程序在非优化构建和优化版本中具有相同的输出。
案例：对于gcc，即使使用-O0，你的程序也不会在运行时计算1.f / 10，而是在编译时计算，因此你的舍入模式设置被忽略：https://godbolt.org/z/U8B6bc
您不应该特别偏执地复制浮点数，而应该偏执地对待一般浮点型的编译器优化。