4.1.4. 浮点数相关FAQ

4.1.4.1. C代码中能否正常使用浮点数

C代码中总是可以使用浮点数运算的。数学库libm也是支持的（tan,sin等函数所在的库）。区别在于：

  1. 有一些芯片没有硬件浮点（也就是指，单条硬件指令实现的浮点运算），这种情况下，编译器会生成软件实现的浮点运算（即libcompiler_rt.a库中的__adddf3之类的函数）。

  2. 有一些芯片支持单精度硬件浮点（也就是指，对于单精度float相关的运算，有单条指令硬件指令实现的浮点运算），这种情下，对于单精度运算，编译器会生成相关的指令。但是双精度浮点运算，仍然会使用软件实现的方式（例如，双精度浮点加法__adddf3）。

  3. 硬件浮点和软件浮点的差异主要在于运算速度和生成的代码大小。结果是一致的。软件实现的运算速度更慢、代码更大。

4.1.4.2. 哪些芯片支持单精度硬件浮点

目前只有部分 pi32v2 架构的芯片支持单精度硬件浮点。其中，r3,r4版本的指令集的芯片是支持的。也就是编译的时候，指定了-mcpu=r3,-mcpu=r4参数的芯片。

4.1.4.3. 为什么我的代码没有生成单精度硬件浮点指令

这个一般有多种情况

  1. 当前编译选项未指定-mcpu=r3参数。

  2. 如果是库，需要检查库编译时候，是否添加了-mcpu=r3参数。（注意，库和SDK可能会被程序员错误地设置成了不同的-mcpu参数，参考：在已经有了标准 SDK 工程的情况下，如何获得编译库的工程 获取与SDK参数保持一致的库工程）

  3. 代码本身并没有使用单精度浮点指令。

    1. 注意，浮点常数默认是double。在常数末尾加上f后，才是单精度。例如，1.0是一个double，1.0f是一个float。后者才是单精度浮点数

    2. 当单精度和双精度混合运算的时候，会先把单精度提升为双精度再进行双精度运算。

4.1.4.4. 为什么我的代码中有双精度运算

一般情况下，我们会在仅支持硬件单精度浮点运算的芯片上，尽量避免使用双精度。但是有些情况下仍然会出现了双精度的运算，例如，发现调用了__adddf3之类的双精度软件实现函数。这主要有下面几点原因：

  1. 浮点常数默认是double。在常数末尾加上f后，才是单精度。例如，1.0是一个double，1.0f是一个float。后者才是单精度浮点数。

  2. 当单精度和双精度混合运算的时候，会先把单精度提升为双精度再进行双精度运算。

  3. 当给带有可变长参数（即，...）的函数传参时，会提升为双精度。例如，对int printf(const char *fmt, ...);这样的函数，执行float a = 1.0f; printf("%f\n", a);的时候，a会被提升为double后再传递。 注意，如果函数未声明，默认参数列表是可边长的，参考：关于调用了未声明函数的警告

4.1.4.5. 为什么出现了浮点异常

芯片的浮点异常是可以打开或者关闭的。默认情况下，编译器会假设芯片没有开启浮点异常。也就是说，当出现浮点运算有问题的时候，只会产生NaN。例如，除零的时候，结果是NaN，但是不发生异常。

但是有时候为了调试，可能会打开浮点异常。这个时候，除零之类的错误将会导致异常中断。为了配合这种情况，编译参数需要对应加上-mllvm -floating-point-may-trap，链接参数需要对应加上--plugin-opt=-floating-point-may-trap。这两个参数的作用是告诉编译器浮点数运算可能会导致异常，有一些优化不能做。

4.1.4.6. 为什么浮点函数好像不正常