17、实时 C++ 中的浮点数学

实时 C++ 中的浮点数学

1. 浮点算术

在实时 C++ 中，浮点算术可以得到有效应用。例如，下面的简单函数用于计算半径为 r 的圆的浮点面积，面积公式为 a = πr² ：

float area_of_a_circle(float r)
{
    constexpr float pi = 3.14159265358979323846F;
    return (pi * r) * r;
}

C++ 标准规定了三种内置浮点类型： float 、 double 和 long double 。标准并未对这些类型的内部表示细节进行规定。一般来说，标准仅要求 double 的精度至少与 float 相同， long double 的精度至少与 double 相同。编译器内部存储和处理浮点类型的方式由具体实现定义。

大多数优秀编译器的供应商会努力遵循 IEEE 754 - 2008 浮点标准。在该标准中，单精度（通常用 float 实现）要求宽度为 4 字节，提供 24 位二进制精度（约 7 位十进制精度）；双精度（通常用 double 实现）必须为 8 字节宽，提供 53 位二进制精度（约 15 位十进制精度）。

有些微控制器使用浮点单元（FPU）