C标准库源码解剖(12)：浮点数环境fenv.h

为了编写高精度浮点数的运算，编程人员需要控制浮点数环境的各个方面：结果如何舍入，浮点数表达式如何简化与变换，如何处理浮点数异常（如下溢之类的浮点数异常是忽略还是产生错误），等等。C99引入了fenv.h来控制浮点数环境。
    1、fenv.h： 定义了浮点数环境控制函数、异常控制函数、舍入方式控制函数、浮点数异常码和舍入方式等。注意浮点数环境的实现是依赖于体系结构的，因为不同的体系结构有不同的浮点数指令集。依赖于体系结构的定义放在bits/fenv.h中，这里是x86体系结构的版本(Linux下）。
    标准头文件fenv.h内容如下：

    bits/fenv.h内容如下：

    标准C中指定的接口有：
    （1）浮点数环境类型：fenv_t，是一个结构体，里面的成员依赖于体系结构。
    （2）浮点数环境的缺省值：FE_DFL_ENV，是一个fenv_t *指针类型的值（为-1），用于需要fenv_t参数的函数中。
    （3）浮点数异常标志类型：fexcept_t，为unsigned short类型。异常标志中保存了浮点数的状态。
    （4）浮点数异常：FE_INEXACT, FE_DIVBYZERO, FE_UNDERFLOW, FE_OVERFLOW, FE_INVALID, FE_ALL_EXCEPT。
    （5）浮点数舍入方式：FE_TONEAREST, FE_UPWARD, FE_DOWNWARD, FE_TOWARDZERO。
    （6）浮点数环境控制函数：fegetenv, fesetenv, feholdexcpet, feupdateenv。
    （7）浮点数异常处理函数：fegetexceptflag, fesetexceptflag, fetestexcept, feraiseexcept, feclearexcept。
    （8）浮点数舍入控制函数：fegetround, fesetround。
    2、浮点数环境、异常、舍入控制函数的实现： 这些函数的实现都是依赖于体系结构的，x86体系结构的部分在glibc源码的sysdeps/i386/fpu目录下。每个函数对应一个C语言源文件，由于要用到浮点数操作指令，因此都嵌入了汇编代码。这些函数的功能都非常简单，主要是通过fenv_t的实例或fexcept_t的实例来获取或设置相应的值，因此代码都不长，要理解这些代码，主要是要对x86体系结构有全面的了解。由于代码依赖于体系结构，也没有特别值得研究的独立于体系结构的算法，因此这里并不打算解剖它们的源代码。