c++ - 在不同机器之间使用 float / double 时我应该知道什么？

Question

我听说不同 CPU 上的 float / double 存在很多问题。

如果我想制作一款对所有内容都使用 float 的游戏，我如何才能确保每台机器上的 float 计算完全相同，以便我的模拟在每台机器上看起来完全一样？

我还担心写入/读取文件或将浮点值发送/接收到不同的计算机。必须进行哪些转换(如果有)？

我需要 100% 确定我的浮点值的计算结果完全相同，因为即使计算结果稍有不同，也会导致完全不同的 future 。这甚至可能吗？

Answer 1

除了范围限制之外，标准 C++ 没有规定任何关于浮点类型的细节，并且可能某些数学函数(如正弦函数和指数函数)必须正确到一定的精度水平。

除此之外，在这种普遍性水平上，您真的没有什么可以依赖的了!

也就是说，您很可能不需要在每个平台上进行二进制相同的计算，float 或 double 类型的精度和准确度保证实际上足以用于模拟目的。

请注意，当您修改子表达式的求值顺序时，您甚至无法在自己的程序中产生可靠的代数表达式结果，因此无论如何要求您想要的那种可再现性可能有点不现实。如果您需要真正的浮点精度和准确性保证，您最好使用具有正确舍入的任意精度库，例如 MPFR - 但这对于游戏来说似乎不现实。

序列化 float 是一个完全不同的故事，您必须对目标平台使用的表示有一些了解。如果所有平台实际上都使用 32 位或 64 位大小的 IEEE 754 float ，您可能只需直接交换二进制表示(模字节顺序)。如果您有其他平台，则必须考虑自己的序列化方案。