Question

我发现正在运行

Math.Log10(double.Epsilon)

将在机器A上返回-324，但会在机器B上返回-Infinity。

他们最初通过返回-324的行为方式相同。

两台机器都是使用相同的操作系统（WinXP SP3）和.NET版本（3.5 SP1）开始的。机器B上可能有Windows更新，但是不知道发生了什么变化。

什么可以解释行为上的差异？

评论中讨论的更多细节：

机器A CPU是32位Intel Core Duo T2500 2 GHz
机器B CPU是32位Intel P4 2.4 GHz
使用多个第三方组件从大型应用程序中运行的代码收集的结果。但是，两台计算机上都运行相同的.exe和组件版本。
在机器B上的简单控制台应用程序中打印Math.Log10(double.Epsilon)打印-324，而不是-Infinity
两台计算机上的FPU控制字始终为0x9001F（使用_controlfp()读取）。

更新：最后一点（FPU控制字）不再成立：使用较新版本的_controlfp（）显示不同的控制字，这解释了不一致的行为。（有关详细信息，请参阅下面的rsbarro答案。）

Answer 1

基于@CodeInChaos和@Alexandre C的评论，我能够将一些代码放在一起，以便在我的PC上重现问题（Win7 x64，.NET 4.0）。看来这个问题是由于可以使用_controlfp_s设置的非正常控制。 double.Epsilon的值在两种情况下都是相同的，但是当非正常控制从SAVE切换到FLUSH时，它的计算方式会发生变化。

以下是示例代码：

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace fpuconsole
{
    class Program
    {
        [DllImport("msvcrt.dll", EntryPoint = "_controlfp_s",
            CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        public static extern int ControlFPS(IntPtr currentControl, 
            uint newControl, uint mask);

        public const int MCW_DN= 0x03000000;
        public const int _DN_SAVE = 0x00000000;
        public const int _DN_FLUSH = 0x01000000;

        static void PrintLog10()
        {
            //Display original values
            Console.WriteLine("_controlfp_s Denormal Control untouched");
            Console.WriteLine("\tCurrent _controlfp_s control word: 0x{0:X8}", 
                GetCurrentControlWord());
            Console.WriteLine("\tdouble.Epsilon = {0}", double.Epsilon);
            Console.WriteLine("\tMath.Log10(double.Epsilon) = {0}",
                Math.Log10(double.Epsilon));
            Console.WriteLine("");

            //Set Denormal to Save, calculate Math.Log10(double.Epsilon)
            var controlWord = new UIntPtr();
            var err = ControlFPS(controlWord, _DN_SAVE, MCW_DN);
            if (err != 0)
            {
                Console.WriteLine("Error setting _controlfp_s: {0}", err);
                return;
            }
            Console.WriteLine("_controlfp_s Denormal Control set to SAVE");
            Console.WriteLine("\tCurrent _controlfp_s control word: 0x{0:X8}", 
                GetCurrentControlWord());
            Console.WriteLine("\tdouble.Epsilon = {0}", double.Epsilon);
            Console.WriteLine("\tMath.Log10(double.Epsilon) = {0}", 
                Math.Log10(double.Epsilon));
            Console.WriteLine("");

            //Set Denormal to Flush, calculate Math.Log10(double.Epsilon)
            err = ControlFPS(controlWord, _DN_FLUSH, MCW_DN);
            if (err != 0)
            {
                Console.WriteLine("Error setting _controlfp_s: {0}", err);
                return;
            }
            Console.WriteLine("_controlfp_s Denormal Control set to FLUSH");
            Console.WriteLine("\tCurrent _controlfp_s control word: 0x{0:X8}", 
                GetCurrentControlWord());
            Console.WriteLine("\tdouble.Epsilon = {0}", double.Epsilon);
            Console.WriteLine("\tMath.Log10(double.Epsilon) = {0}", 
                Math.Log10(double.Epsilon));
            Console.WriteLine("");
        }

        static int GetCurrentControlWord()
        {
            unsafe
            {
                var controlWord = 0;
                var controlWordPtr = &controlWord;
                ControlFPS((IntPtr)controlWordPtr, 0, 0);
                return controlWord;
            }
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            PrintLog10();
        }
    }
}

有几点需要注意。首先，我必须在CallingConvention = CallingConvention.Cdecl声明中指定ControlFPS，以避免在调试时出现不平衡的堆栈异常。其次，我不得不求助于不安全的代码来检索GetCurrentControlWord()中控制字的值。如果有人知道更好的方法来编写该方法，请告诉我。

这是输出：

_controlfp_s Denormal Control untouched
        Current _controlfp_s control word: 0x0009001F
        double.Epsilon = 4.94065645841247E-324
        Math.Log10(double.Epsilon) = -323.306215343116

_controlfp_s Denormal Control set to SAVE
        Current _controlfp_s control word: 0x0009001F
        double.Epsilon = 4.94065645841247E-324
        Math.Log10(double.Epsilon) = -323.306215343116

_controlfp_s Denormal Control set to FLUSH
        Current _controlfp_s control word: 0x0109001F
        double.Epsilon = 4.94065645841247E-324
        Math.Log10(double.Epsilon) = -Infinity

要确定机器A和机器B的运行情况，您可以使用上面的示例应用程序并在每台计算机上运行它。我想你会发现：

机器A和机器B从一开始就对_controlfp_s使用不同的设置。示例应用程序将在机器A的第一个输出块中显示与机器B上不同的控制字值。应用程序强制将Denormal控件保存为SAVE后，输出应匹配。如果是这种情况，那么您可以在应用程序启动时强制将非正常控件强制保存在机器B上。
机器A和机器B对_controlfp_s使用相同的设置，并且示例应用程序的输出在两台机器上完全相同。如果是这种情况，那么您的应用程序（可能是DirectX，WPF？）中必须有一些代码正在翻转机器B上的_controlfp_s设置，而不是机器A上。

如果您有机会在每台计算机上试用示例应用程序，请使用结果更新评论。我很想知道会发生什么。

Answer 2

有可能将dll加载到与x87浮点标志混淆的进程中。 DirectX / OpenGL相关库因此而臭名昭着。

jitted代码中也可能存在差异（浮点不需要在.net中使用特定的方式），但由于使用相同的.net和OS版本，因此不太可能。

在.net常量中加入调用代码，因此double.Epsilons之间应该没有区别。

.NET Math.Log10（）在不同的计算机上表现不同

2 个答案: