什么是x86-64上的long double？

Question

有人告诉我：

在x86-64下，FP算法是通过SSE完成的，因此long double是64位。

但是在x86-64 ABI中它表示：

    C type  | sizeof | alignment | AMD64 Architecture
long double |   16   |    16     | 80-bit extended (IEEE-754)

参见：amd64-abi.pdf

和gcc说sizeof(long double)是16并给出FLT_DBL= 1.79769e+308和FLT_LDBL = 1.18973e+4932

所以我很困惑，long double64位怎么样？我认为这是一个80位的表示形式。

Answer 1

在x86-64下，FP算法是通过SSE完成的，因此long double是64位。

这就是 通常发生 X86-64（其中的SSE指令的存在保证）之下，但该计划仍然是免费使用的x87，将通过在您使用编译器可以求助于long double。

您可以通过g++在Linux上编译如下程序来确认这一点：

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

int main()
{
    std::srand(std::time(NULL));
    float f1=rand(), f2=rand();
    double d1=rand(), d2=rand();
    long double l1=rand(), l2=rand();

    std::cout<<f1*f2<<" "<<d1*d2<<" "<<l1*l2<<std::endl;
    return 0;
}

在装配输出，我找到mulsd xmm1, xmm0了double产品和mulss xmm0, xmm2对float产品（包括SSE指令），但fmulp st(1), st（的x87指令）的long double产品。

因此，可以肯定的是，编译器会在可能的情况下使用SSE，但仍允许通过旧的x87指令集进行80位精度的计算。

请注意，这是特定于编译器的-一些编译器（例如VC ++）始终忽略80位精度类型，而只是将其long double视为的同义词double。

另一方面，由于x86-64 System V ABI（在Linux上采用）的要求long double是80位，所以编译器使用该类型的所有可用精度执行计算的唯一方法是使用x87指令。