c - 简单浮点运算的奇怪结果 - FPU 内部状态错误？

Question

我有一个软件项目，在这个项目中，我有时会从小型、简单的浮点运算中得到奇怪的结果。我假设我遗漏了一些东西，并且想要一些关于如何调试以下问题的提示:

(使用的编译器是MS VC 6.0，也就是Microsoft C编译器的12版)

第一个异常:

extern double Time, TimeStamp, TimeStep;  // History terms, updated elsewhere
void timer_evaluation_function( ) {
    if ( ( Time - TimeStamp ) >= TimeStep ) {  
        TimeStamp += TimeStep;  
        timer_controlled_code( );  
    }
{....}

由于某种原因，计时器评估失败，计时代码从未执行。在调试器中，没有问题可以看到触发条件实际上为真，但 FPU 拒绝找到肯定的结果。以下代码段虽然执行了相同的操作，但没有出现问题。通过插入一个可能允许失败的虚假评估来回避这个问题。

我猜测 FPU 状态在某种程度上被之前执行的操作所污染，并且有一些编译器标志可以提供帮助？

第二个异常:

double K, Kp = 1.0, Ti = 0.02;
void timed_code( ){
    K = ( Kp * ( float ) 2000 ) / ( ( float ) 2000 - 2.0F * Ti * 1e6 )
{....}

结果是#IND，即使调试器将方程计算为大约 0.05。当使用 fld 指令将 2.0F 值加载到 FPU 中时，#IND 值出现在 FPU 堆栈中。前面的指令使用 fild 指令将整数值 2000 作为双 float 加载。一旦 FPU 堆栈包含 #IND 值，所有内容都将丢失，但调试器在计算公式时再次没有问题。稍后，这些操作会返回预期的结果。

此外，FPU 问题再次直接发生在函数调用之后。我是否应该在每个新函数之后插入清除 FPU 状态的浮点运算？是否有可能以某种方式影响 FPU 的编译器标志？

在这一点上，我很感激所有提示和技巧。

编辑:我设法通过在顶级函数中首先调用汇编函数 EMMS 来避免这个问题。这样，FPU 就清除了任何与 MMX 相关的垃圾，这些垃圾可能是在调用我的代码的环境中创建的，也可能不是。看来FPU的状态并不是想当然的。

//弗兰克

Answer 1

不知道可能是什么问题，但在 x86 上，FINIT 指令会清除 FPU。为了检验您的理论，您可以将其插入代码中的某处:

__asm {
    finit
}