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如何保证 .NET 应用程序（例如 C#）中的浮点计算总是产生相同的位精确结果？尤其是在使用不同版本的 .NET 并在不同平台上运行时（x86 与 x86_64）。浮点运算的不准确性无关紧要。

在 Java 中，我会使用 strictfp。在 C/C++ 和其他低级语言中，这个问题基本上是通过访问 FPU / SSE 控制寄存器来解决的，但这在 .NET 中可能是不可能的。

即使控制了 FPU 控制寄存器，.NET 的 JIT 也会在不同的平台上生成不同的代码。在这种情况下，像 HotSpot 这样的东西会更糟......

为什么我需要它？我正在考虑编写一个实时策略 (RTS) 游戏，它在很大程度上依赖于快速浮点数学以及锁步模拟。本质上，我只会通过网络传输用户输入。这也适用于通过存储用户输入来实现回放的其他游戏。

不是一个选项是：

  • 小数（太慢）
  • 定点值（使用 sqrt、sin、cos、tan、atan 时太慢且太麻烦……）
  • 像 FPS 一样通过网络更新状态：发送数百或数千个单位的位置信息不是一种选择

有任何想法吗？

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我不确定您的问题的确切答案，但您可以使用 C++ 并在 c++ dll 中完成所有浮动工作，然后通过互选将结果返回给 .Net。

于 2010-03-04T16:59:03.273 回答
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不同平台的 Bitexact 结果令人痛苦。如果您只使用 x86，那应该没关系，因为 FPU 不会从 32 位更改为 64 位。但问题是超越函数在新处理器上可能更准确。

四个基本操作不应该给出不同的结果，但是您的 VM 可能会优化表达式并且可能会给出不同的结果。因此，正如 Ants 建议的那样，将您的 add/mul/div/sub 例程编写为非托管代码以确保安全。

对于超越函数，恐怕您必须使用查找表来保证位的准确性。计算例如 4096 个值的结果，将它们存储为常量，如果需要它们之间的值，则进行插值。这不会给你很大的准确性，但它会很精确。

于 2010-03-11T21:24:10.733 回答
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如果您想要浮点确定性，则需要消除所有变量。如果您稍微限制您的范围，这是可能的。

  1. 使您的应用程序仅 64 位。这样您就不必处理 x87 与 SSE（x86 JIT 仍然发出 x87 fp 代码，其他 JIT 发出 SSE）。
  2. 使用 .NET Core 并将运行时与您的应用程序捆绑在一起。这样，您就可以保证应用程序的任何给定版本都具有相同的代码生成。这是至关重要的，最轻微的 codegen 差异可能会导致 fp 计算给出不同的结果。
  3. 坚持使用一个操作系统。说真的，有多少跨平台RTS？是的，有星际争霸2；就是这样。暴雪已经掌握了这项艺术很长一段时间，很少有人能复制这一壮举。如果您真的想支持 Mac-PC 多人游戏，您将不得不煞费苦心地验证您的 .NET 运行时是否在两个平台上生成相同的 fp 代码。如果没有，你就不走运了。

我仍然不确定的一点是，考虑到上述限制，您是否可以信任 Math 类给出一致的结果；但我想它应该。

于 2016-09-07T23:01:09.453 回答