C 定點硬件上的浮點型表示

Question

如果 CPU 沒有浮點運算單元（如許多定點 DSP），C 編譯器如何處理float類型及其操作？

我了解如何從浮點數轉換為定點數，但問題是關於定點硬件中浮點數的表示。

編輯

澄清問題：

如果變量是fixed point類型，編譯器生成的代碼會理想地使用定點硬件指令，這是非常有效的，但如果變量是float類型，編譯器需要有軟件實現，使用定點硬件指令來模擬浮動-指向並執行它？

Answer 1

C 編譯器如何處理浮點類型及其操作？

它使用浮點類型和操作的軟件模擬來實現浮點 - 往往很慢且代碼密集。 @ 0__________ @史蒂夫·薩米特

示例： GCC 低級運行庫@Eric Postpischil 中的軟件浮點

如果有足夠的時間和空間，即使是圖靈機也可以處理浮點類型及其操作。

Answer 2

如果變量是定點類型，編譯器生成的代碼將理想地使用定點硬件指令，這是非常有效的，但如果變量是浮點類型，編譯器需要有軟件實現，使用定點硬件指令來模擬浮點和執行嗎？

不完全的。 C 中沒有定點類型，因此編譯器無法生成使用它們的指令。 在具有定點類型的 CPU 中，在其 C 實現中，除了標准的char 、 short 、 long ... 之外，這些通常是單獨的內置類型，程序員需要將變量顯式聲明為定點。 例如

• Motorola DSP56xxx的編譯器， 模擬 SHARC 處理器有_fract
• Infineon TriCore 的編譯器有__fract和__sfract
• PIC32M和一些 MIPS DSP的編譯器也有_Fract
• 用於瑞薩 SuperH的 DSP-C和編譯器以及用於 dsPIC 的 PCD已_fixed

對於浮點類型，如果沒有可用的 FPU，將使用軟件仿真。 如果軟件 FPU 可以利用定點指令，那么它們當然會在幕后使用。 有些 CPU 同時具有定點和浮點，只要您使用正確的類型，硬件加速就會用於所有這些

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事實上，DSP 都有特殊的memory 和寄存器配置，以最大化數據吞吐量。 他們經常有特殊的寄存器，如更長的累加器或 飽和類型。 在其 C 實現中，這些通常也將是單獨的內置類型。 例如，查看上面鏈接的文檔，您可以看到飽和類型的_Accum和累加器的_Sat之類的東西。 在 TI DSP 中，您通常可以看到用於累加器的__int40_t

您可以在使用 C 編程 DSP 中找到有關非標准類型（包括定點）的編譯器實現的更多信息：效率和可移植性權衡