必要的 C 编译器标志来检查 MacOS（旧的和新的）是否符合 IEEE-754答案

【问题标题】：Necessary C compiler flags to check MacOS (old and new) for IEEE-754 compliance必要的 C 编译器标志来检查 MacOS（旧的和新的）是否符合 IEEE-754
【发布时间】：2019-02-13 22:24:45
【问题描述】：

似乎__STDC_IEC_559__ 不足以测试 Apple 生态系统中的 IEEE-754 合规性，这导致了我的问题：

哪个 MacOS 完全或至少部分支持 binary32 和 binary64 格式的 IEEE-754，以及如何使用一个或多个 C 预处理器宏对其进行测试？

【问题讨论】：

也许这个答案stackoverflow.com/a/753018/4944425 的第二部分可能会有所帮助。
@Bob__ 检查这些常量需要包含float.h，我想避免这种情况，尽管不是不惜一切代价。
Apple 的 macOS、OS X 和 Mac OS 开发工具使用 IEEE-754 基本 32 位和 64 位二进制浮点格式，但不完全符合 IEEE-754。（从技术上讲，您问题的第一句话是不正确的：__STDC_IEC_559__ 足以测试合规性；它正确地表明实现不合规。）

标签： c macos c-preprocessor ieee-754

【解决方案1】：

似乎 __STDC_IEC_559_ 不足以测试 Apple 生态系统中的 IEEE-754 合规性。

是和不是。一方面，它部分取决于您的编译器，而不仅仅是操作系统。另一方面，您需要注意如何解释编译器对该宏的使用。

作为初步事项，__STDC_IEC_559__ 宏（注意：两个尾随下划线）是在 C99 中引入的。至少在默认情况下，仍然存在不符合 C99 的编译器。为了让测试 __STD_IEC_559__ 有意义，您应该首先检查编译器是否声称符合 C99 或更高版本：

#if __STDC__ && __STDC_VERSION__ >= 19901L
// __STDC_IEC_559__ may tell us something ...
#endif

假设您正在使用符合标准的实现，接下来您需要了解，如果一个实现将 __STDC_IEC_559__ 定义为 1，则它断言它符合所有附件 F 中的规范(C11) 或附录 G (C99)，不仅涵盖浮点数据格式，还涵盖了相当广泛的运算符和函数规范，包括错误界限。正在定义的__STDC_IEC_559__ not 没有说明哪些部分不受支持。实际上，如今几乎每个人都使用 ISO 60559 数据格式，但完全符合 ISO 60559 的情况相对较少。

哪个 MacOS 完全或至少部分支持 binary32 和 binary64 格式的 IEEE-754，以及如何使用一个或多个 C 预处理器宏对其进行测试？

据我所知，在 Intel 芯片上运行的所有 MacOS/OS X 版本都支持 binary32 和 binary64 作为本机浮点格式。这些平台的所有通用编译器都将这些本机类型映射到 C float 和 double。但是，没有可靠的标准方法来获得 C 预处理器测试，因为没有标准宏提供该信息，并且实际测试需要浮点数学，而预处理器不执行。

通过预处理器测试数据格式最接近的方法是包含float.h 并检查定义float 和double 类型特征的宏。但即使这些特征与 binary32 / binary64 的特征完全匹配，也不能证明内存中的实际表示采用这些形式。如果您特别关心表示，那么您将需要一个外部测试程序。

【讨论】：

很害怕，但不管怎样，想想还是值得的。只会检查我真正需要知道的事情（我只需要*_MAX_EXP 和FLT_RADIX），然后为其余部分编写独立于arch./mem.-layout 的代码。慢得多，但麻烦也少得多。谢谢！
@deamentiaemundi：一个可能的 DeathStation 9000 陷阱是浮点字节序不匹配整数字节序，因此float 到uint32_t 的类型双关将具有u32 & 0x80 的符号位。 AFAIK，没有标准的__FLT_ENDIAN__ 宏。但是所有真正的编译器都远远超出了符合标准的范围，而是做出了真正有用的努力。（实施质量）。 x86 有 little-endian 整数和浮点数，所有主要的 x86 编译器 (gcc/clang/ICC/MSVC) 都是正常的。（PowerPC 有 big-endian int 和 float，我想，如果你关心 Mac 这么老的话。）
@PeterCordes “如果你关心那么老的 Mac” 好吧，我愿意，我当然愿意！我需要的最低限度只是一个 M68K + MMU + FPU（例如：M68040 将它全部合二为一）和一块 RAM。
@deamentiaemundi：哦，我只看到了macos标签，错过了标题中的（旧的和新的）。 ieeexplore.ieee.org/document/63685 的摘要证实 68040 硬件使用 IEEE 754 FP 格式（因此旧的 m68k 与 68882 / 68881 也是如此，因为我们知道它们是兼容的），并且 FPU 符合预期。但如果您关心在系统之间移动数据，请注意二进制文件中的浮点字节序问题。