12字节长的double如何放入64位寄存器中？

Question

假设内存中有一个 long double 变量。根据我在网上找到的信息，它有 12 字节大。如果寄存器大小是64位，CPU如何对其进行操作？是否以某种方式划分？

Answer 1

事实并非如此。 x87 硬件格式的长度为 80 位（10 字节），即传统 x87 FPU 寄存器的宽度（仍然存在，如果您不想使用 Kahan 求和或 double-double 之类的东西，则对于更宽的精度很有用） 技巧。

• https://en.wikipedia.org/wiki/Extended_ precision#x86_extended_ precision_format
• http://www.ray.masmcode.com/tutorial/fpuchap1.htm
• 逆向计算：是否有编译器完全使用 Intel x87 80 位浮点？（

  double

  和

  float

  通常在使用 SSE2 指令的 XMM 寄存器的低位元素中完成，除了为兼容而编译的 32 位代码中） 2000 年代初期或更早的 CPU。）

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sizeof(long double)

中额外的2个字节被填充以使

sizeof(long double)

成为i386 System V ABI（32位代码）中

alignof(long double) == 4

的倍数。

在 x86-64 System V ABI 中，

sizeof

和

alignof(long double)

增加到 16，因此它无法跨缓存行拆分。这是 6 个字节的填充，仍然是由

fld m80

和

fstp m80

指令访问的 10 个字节的实际数据（比正常的 dword 或 qword float 或 double 加载和存储慢几倍，请参阅我在逆计算问答中的回答）。

80 位

long double

永远不会加载到 128 位 XMM 寄存器（除非复制它），或加载到 64 位整数寄存器（除非复制它，或者使用尾数和指数字段执行整数操作，就像实现时一样

log

或

exp

。）x87 寄存器中只有用于对其进行数学计算的硬件指令。

请注意，x86 和 x64 的 MSVC 使用 64 位

long double

，格式与

double

相同。 GCC 可以选择与 ABI 兼容，或者让

long double

成为 80 位 x87 类型，以方便地实现更高精度的 FP。但在 Windows 上请注意 32 位库，它们将 x87 FPU 精度位设置为四舍五入到更少的位（这会在一定程度上加快 div 和 sqrt 的速度）。请参阅https://randomascii.wordpress.com/2012/03/21/intermediate-floating-point- precision/回复：DirectX 库正在执行此操作。