浮點(diǎn)計(jì)算編程原理、實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

內(nèi)容概要

本書(shū)介紹了基本計(jì)算算法的實(shí)現(xiàn)和代碼分析，主要內(nèi)容有：C++與通用編程、大整數(shù)運(yùn)算、超高精度的定點(diǎn)和浮點(diǎn)仿真庫(kù)、x87 FPU編程、反匯編vC6浮點(diǎn)庫(kù)和常見(jiàn)浮點(diǎn)編程技巧。其中，超高精度的定點(diǎn)和浮點(diǎn)仿真庫(kù)是作者為進(jìn)行科掌計(jì)算而開(kāi)發(fā)的，具有較大的參考價(jià)值。

作者簡(jiǎn)介

劉純根，1995年9月畢業(yè)干中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)自動(dòng)控制系，獲自動(dòng)控制工學(xué)學(xué)士學(xué)位，1998年4月畢業(yè)于同一院校航天動(dòng)力學(xué)專業(yè)，獲工學(xué)碩士學(xué)位。后進(jìn)入中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心技術(shù)部工作，主要從事導(dǎo)彈航天測(cè)試發(fā)射總體技術(shù)研究，涉及彈道與軌道力學(xué)仿真、計(jì)算編程、

書(shū)籍目錄

出版說(shuō)明前言　第1章　引論　　1.1　計(jì)算有什么用？　　　1.1.1　基礎(chǔ)科學(xué)　　　1.1.2　應(yīng)用科學(xué)　　　1.1.3　工程項(xiàng)目　　　1.1.4　日常生活　　1.2　超高精度計(jì)算有什么用？　　1.3　計(jì)算編程概述　　1.4　一些縮寫(xiě)的解釋第1部分　原理與實(shí)現(xiàn)：通用仿真庫(kù)　第2章　代碼概述　　2.1　基本內(nèi)容　　2.2　使用C++？　　　2.2.1　C還是C++？　　　2.2.2　c++與通用編程　　2.3　C++代碼的設(shè)計(jì)　　　2.3.1　使用模板　　　2.3.2　操作符重載　　　2.3.3　選擇接口函數(shù)　　　2.3.4　參數(shù)傳遞　　　2.3.5　返回值處理　　　2.3.6　計(jì)算異常與診斷信息　　　2.3.7　內(nèi)存布局　　2.4　計(jì)算代碼的測(cè)試　　　2.4.1　隨機(jī)輸入測(cè)試　　　2.4.2　特殊值測(cè)試　　　2.4.3　恒等式測(cè)試　　2.5　代碼的使用　　2.6　偽碼　第3章　通用整型運(yùn)算　　3.1　基本概念　　　3.1.1　記數(shù)法與數(shù)制　　　3.1.2　整型編碼　　　3.1.3　編碼位數(shù)換算　　3.2　通用整型編碼　　　3.2.1　數(shù)據(jù)定義　　　3.2.2　JYPE的選取　　3.3　通用整型四則運(yùn)算　　　3.3.1　加法　　　3.3.2　減法　　　3.3.3　乘法　　　3.3.4　除法　　3.4　優(yōu)化　　　3.4.1　加法　　　3.4.2　減法　　　3.4.3　乘法　　　3.4.4　除法　　3.5　符號(hào)處理　　　3.5.1　原碼，還是補(bǔ)碼？　　　3.5.2　有符號(hào)通用整型的表示　　　3.5.3　符號(hào)操作　　3.6　輸入輸出函數(shù)　　　3.6.1　輸入函數(shù)　　　3.6.2　輸出函數(shù)　　3.7　代碼使用　第4章　通用定點(diǎn)運(yùn)算　　4.1　基本概念　　　4.1.1　記數(shù)法　　　4.1.2　誤差　　　4.1.3　舍入　　　4.1.4　有效數(shù)字　　4.2　通用定點(diǎn)數(shù)編碼　　　4.2.1　數(shù)據(jù)定義　　　4.2.2　符號(hào)處理　　4.3　四則運(yùn)算　　　4.3.1　加法和減法　　　4.3.2　乘法　　　4.3.3　除法　　4.4　輔助操作　　4.5　代碼使用：計(jì)算派　第5章　浮點(diǎn)數(shù)與IEEE浮點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)　第6章　通用浮點(diǎn)運(yùn)算　第7章　通用基本函數(shù)庫(kù)第2部分　應(yīng)用：x87FPU編程與VC6浮點(diǎn)庫(kù)　第8章　x87FPU編程　第9章　編寫(xiě)自己的浮點(diǎn)庫(kù)　第10章　如何反匯編代碼　第11章　VC6浮點(diǎn)函數(shù)庫(kù)　第12章　異常處理機(jī)制　第13章　浮點(diǎn)編程中的常見(jiàn)技巧附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第1部分　原理與實(shí)現(xiàn)：通用仿真庫(kù)第2章　代碼概述2.3.6　計(jì)算異常與診斷信息在計(jì)算過(guò)程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些事件使計(jì)算無(wú)法進(jìn)行下去或者計(jì)算錯(cuò)誤，例如在除法中遇到被零除、計(jì)算結(jié)果超出表示范圍等，這些事件被稱為計(jì)算異常（注意，這里的異常僅指溢出之類與計(jì)算有關(guān)的異常，不是指非法指針訪問(wèn)之類的系統(tǒng)異常）。顯然，一個(gè)穩(wěn)定可靠的，計(jì)算系統(tǒng)必須處理計(jì)算異常，而如何處理計(jì)算異常的關(guān)鍵問(wèn)題是你以什么觀點(diǎn)看待它們：（1）一般很少發(fā)生，即使發(fā)生了，代碼的用戶（更高層次的開(kāi)發(fā)員）應(yīng)該知道并處理它。隨這種觀點(diǎn)而來(lái)的自然是最簡(jiǎn)單的處理方式，即忽略它。（2）是一種嚴(yán)重的錯(cuò)誤，計(jì)算需要立刻停止以進(jìn)行錯(cuò)誤處理。在c++中，拋出異常是非常適合這種觀點(diǎn)的處理方式。（3）可能造成錯(cuò)誤，但沒(méi)有嚴(yán)重到需要停止計(jì)算的地步。當(dāng)異常發(fā)生時(shí)，計(jì)算應(yīng)當(dāng)繼續(xù)進(jìn)行，但返回結(jié)果的同時(shí)也發(fā)出警告。方式（1）是最常見(jiàn)也最容易實(shí)現(xiàn)的方式，但它給后續(xù)的開(kāi)發(fā)帶來(lái)不便。高層開(kāi)發(fā)員可能需要編寫(xiě)計(jì)算異常的檢測(cè)代碼。通常，檢測(cè)代碼的層次越高，效率就越低，編程越困難。方式（2）過(guò)于敏感，如果某些用戶并不關(guān)心計(jì)算異常，沒(méi)有編寫(xiě)相應(yīng)的計(jì)算異常處理代碼，那么這個(gè)拋出的異常將破壞程序的流程，通常會(huì)導(dǎo)致程序終止。另外，編寫(xiě)異常處理代碼也會(huì)提高計(jì)算代碼在組織或閱讀上的難度。方式（3）比較折中，而且在需要時(shí)，可以方便地轉(zhuǎn)換為方式（1）或方式（2）。例如，如果你不關(guān)心，那么簡(jiǎn)單地忽略警告即可；如果你極其關(guān)切，那么可以在得到警告時(shí)再拋出異常。本書(shū)代碼就使用了方式（3），而這意味著除了返回一個(gè)值之外，還需要設(shè)置一些診斷信息供用戶查詢，以保證用戶可以檢查計(jì)算結(jié)果。信息均存在維護(hù)的問(wèn)題。系統(tǒng)提供診斷信息的目的，是為了在出錯(cuò)時(shí)提示用戶錯(cuò)誤所在，而什么時(shí)候進(jìn)行檢測(cè)則是用戶決定的，系統(tǒng)無(wú)法確定，故一般系統(tǒng)要保留相關(guān)信息以待用戶提取，直到有新信息產(chǎn)生時(shí)，才會(huì)明確清除舊信息。這種特性使得診斷信息的維護(hù)有點(diǎn)困難。如果用戶得到了診斷信息，卻不知道信息是當(dāng)前產(chǎn)生的還是以前遺留的，那么這些信息除了使他困惑之外還能有什么用處呢?有兩種維護(hù)方式可以避免這種局面：一是在每個(gè)接口函數(shù)中進(jìn)行維護(hù)，即在每個(gè)接口函數(shù)的入口處明確清除以前遺留的信息。這樣處理以后，用戶每次得到的信息總是最新的（Win32 API就是這樣處理的）。

編輯推薦

《浮點(diǎn)計(jì)算編程原理、實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用》主要介紹基本計(jì)算算法的實(shí)現(xiàn)和代碼分析，涉及任意長(zhǎng)的整數(shù)計(jì)算、任意范圍和精度的實(shí)數(shù)計(jì)算(包括定點(diǎn)運(yùn)算和浮點(diǎn)運(yùn)算)、常見(jiàn)數(shù)學(xué)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)和Visual C++6.0(簡(jiǎn)稱VC6)浮點(diǎn)庫(kù)C形式的反匯編代碼分析。全書(shū)分兩個(gè)部分：第一部分講述計(jì)算編程的基本原理與算法。第二部分講述Intel公司的x87 FPU與Microsoft公司的VC6浮點(diǎn)庫(kù)。最后簡(jiǎn)要介紹了x87指令集和《浮點(diǎn)計(jì)算編程原理、實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用》的源碼。

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