C тіліндегі long double дерек типі

Кіріспе

C және оған ұқсас бағдарламалау тілдерінде, ұзын қос нүктелі дерек типі әдетте қос дәлдіктен гөрі жоғары дәлдікке ие болады, бірақ тіл стандарты оның қос дәлдіктен кем болмауын талап етеді. C-тің басқа қалқыма нүктелі типтері сияқты, ол міндетті түрде IEEE форматымен сәйкес келе бермейді.

Тарих

Ұзын қос тип 1989 жылғы C стандартында болған, бірақ C стандартының 1999 жылғы жаңартылуымен, немесе C99-мен қолдауы жақсартылды. Бұл жаңарту стандартты кітапхананы sinl және strtold сияқты ұзын қос типпен жұмыс жасайтын функцияларды қосу арқылы кеңейтті. Ұзын қос константалар – "L" немесе "l" (кіші әріпті L) префиксі қосылған қозғалмалы нүктелік константалар, мысалы, 0.3333333333333333333333333333333333333333L немесе 3.1415926535897932384626433832795029L – төрттік дәлдік үшін. Префиксіз бағалау FLT_EVAL_METHOD-қа байланысты.

Қолданылу

x86 архитектурасында көптеген C компиляторлары long double-ды x86 аппараттық құрылғысы қолдаған 80 биттік кеңейтілген дәлдік түрі ретінде іске асырады (әдетте дерек құрылымының сәйкестігін сақтау үшін 12 немесе 16 байт ретінде сақталады), бұл C99 / C11 стандарттарында (IEC 60559 қозғалатын нүктелі арифметика, F қосымшасы) көрсетілген. Бірақ Microsoft Visual C++ x86 үшін ерекшелік бар, ол long double-ды double-дың синонимі етеді. Microsoft Windows-тағы Intel C++ компиляторы кеңейтілген дәлдікті қолдайды, бірақ long double-дың аппараттық кеңейтілген дәлдік форматына сәйкес болуы үшін /Qlong-double опциясын қажет етеді. Компиляторлар long double-ды IEEE 754 төрт еселік дәлдікті екілік қозғалатын нүктелік форматта (binary128) пайдалануы мүмкін. Бұл HP UX, Solaris/SPARC, 64 бит немесе n32 ABI-ы бар MIPS, 64 бит ARM (AArch64) (Linux сияқты стандартты AAPCS шақыру конвенцияларын қолданатын операциялық жүйелерде) және z/OS FLOAT(IEEE) жүйелерінде осылай. Көптеген жағдайларда бұл бағдарламалық жасақтамада іске асырылады, бірақ кейбір процессорлар аппараттық қолдауға ие. Кейбір PowerPC жүйелерінде long double екі еселік арифметика ретінде іске асырылады, онда long double мәні екі еселік дәлдіктегі екі мәннің нақты қосындысы ретінде қарастырылады, бұл кем дегенде 106 биттік дәлдік береді; мұндай форматта long double түрі IEEE қозғалатын нүктелік стандартына сәйкес келмейді. Әйтпесе, long double қарапайым double-дың (екі еселік дәлдік) синонимі болып табылады, мысалы, 32 бит ARM, 64 бит ARM (AArch64) (Windows және macOS) және 32 бит MIPS (ескі ABI, басқаша айтқанда o32). GNU C компиляторында long double x86 процессорларында, түріне қарамастан, қолданылатын физикалық жад көлемін ескермей, 80 биттік кеңейтілген дәлдікке ие (ол 96 немесе 128 бит болуы мүмкін). Ал кейбір басқа архитектураларда long double екі еселік (мысалы, PowerPC) немесе 128 биттік төрт еселік дәлдік (мысалы, SPARC) болуы мүмкін. GCC 4.3 нұсқасынан бастап x86-да төрт еселік дәлдік қолдалады, бірақ long double емес, float128 стандартты емес түрі ретінде. x86 архитектурасы, әсіресе x86-дағы x87 қозғалатын нүктелік нұсқаулары 80 биттік кеңейтілген дәлдік операцияларын қолдайды, бірақ процессорды операцияларды автоматты түрде double (немесе тіпті single) дәлдікке дейін дөңгелектеуге конфигурациялауға болады. Керісінше, кеңейтілген дәлдік режимінде кеңейтілген дәлдік аралық компилятор жасаған есептеулер үшін қолданылуы мүмкін, тіпті соңғы нәтижелер төмен дәлдікте сақталған жағдайда да (яғни FLT EVAL METHOD == 2). Linux-тағы gcc-де 80 биттік кеңейтілген дәлдік әдепкі параметр болып табылады; ал бірнеше BSD операциялық жүйелерінде (FreeBSD және OpenBSD) double дәлдік режимі әдепкі параметр болып табылады, және long double операциялары double дәлдікке дейін төмендетіледі. (Дегенмен, NetBSD 7.0 және одан кейінгі нұсқалары 80 биттік кеңейтілген дәлдік параметрін әдепкі параметр ретінде қолданады). Бірақ жеке бағдарламада FLDCW "қозғалатын нүктелік жүктеу басқару сөзі" нұсқаулығы арқылы бұл параметрді өзгертуге болады. Ал Intel C++ компиляторы x86 үшін кеңейтілген дәлдік режимін әдепкі параметр ретінде қосады. IA 32 OS X-те long double 80 биттік кеңейтілген дәлдікке ие.

On the x86 architecture, most C compilers implement long double as the 80 bit extended precision type supported by x86 hardware (generally stored as 12 or 16 bytes to maintain data structure alignment), as specified in the C99 / C11 standards (IEC 60559 floating point arithmetic (Annex F)). An exception is Microsoft Visual C++ for x86, which makes long double a synonym for double. The Intel C++ compiler on Microsoft Windows supports extended precision, but requires the /Qlong‑double switch for long double to correspond to the hardware's extended precision format. Compilers may also use long double for the IEEE 754 quadruple precision binary floating point format (binary128). This is the case on HP UX, Solaris/SPARC, MIPS with the 64 bit or n32 ABI, 64 bit ARM (AArch64) (on operating systems using the standard AAPCS calling conventions, such as Linux), and z/OS with FLOAT(IEEE). Most implementations are in software, but some processors have hardware support. On some PowerPC systems, long double is implemented as a double double arithmetic, where a long double value is regarded as the exact sum of two double precision values, giving at least a 106 bit precision; with such a format, the long double type does not conform to the IEEE floating point standard. Otherwise, long double is simply a synonym for double (double precision), e. g. on 32 bit ARM, 64 bit ARM (AArch64) (on Windows and macOS) and on 32 bit MIPS (old ABI, a. k. a. o32). With the GNU C Compiler, long double is 80 bit extended precision on x86 processors regardless of the physical storage used for the type (which can be either 96 or 128 bits), On some other architectures, long double can be double double (e. g. on PowerPC) or 128 bit quadruple precision (e. g. on SPARC). As of gcc 4.3, a quadruple precision is also supported on x86, but as the nonstandard type float128 rather than long double. Although the x86 architecture, and specifically the x87 floating point instructions on x86, supports 80 bit extended precision operations, it is possible to configure the processor to automatically round operations to double (or even single) precision. Conversely, in extended precision mode, extended precision may be used for intermediate compiler generated calculations even when the final results are stored at a lower precision (i. e. FLT EVAL METHOD == 2). With gcc on Linux, 80 bit extended precision is the default; on several BSD operating systems (FreeBSD and OpenBSD), double precision mode is the default, and long double operations are effectively reduced to double precision. (NetBSD 7.0 and later, however, defaults to 80 bit extended precision ). However, it is possible to override this within an individual program via the FLDCW "floating point load control word" instruction.). The Intel C++ Compiler for x86, on the other hand, enables extended precision mode by default. On IA 32 OS X, long double is 80 bit extended precision.

Басқа да ерекшеліктер

CORBA-да (3.0 нұсқасының сипаттамасынан, ол "ANSI/IEEE Standard 754 1985" стандартын сілтеме ретінде қолданады), "ұзын қос дерек типі IEEE екі есе кеңейтілген қозғалмалы нүктелі санды білдіреді, оның экспонентасы кемінде 15 биттен және белгілі бөлшегі кемінде 64 биттен тұрады". GIOP/IIOP CDR, оның қозғалмалы нүктелі типтері "қозғалмалы нүктелі сандар үшін IEEE стандартының форматтарын нақтылай түседі", оны IEEE 754 2008 binary128, яғни төрт есе дәлдік ретінде, осы атауды қолданбай, кодтайды.