c - 处理单精度和 double 浮点的 C 代码的正确设计？

Question

我正在用 C 语言开发一个专用数学函数库。我需要为该库提供处理单精度和 double 的能力。这里的重点是“单”函数应该在内部仅使用“单”算术(分别用于“双”函数)。

作为示例，请查看 LAPACK (Fortran)，它为每个函数提供了两个版本(SINGLE 和 DOUBLE)。还有 C 数学库(例如，expf 和 exp)。

为了澄清，我想支持类似于以下(人为的)示例的内容:

float MyFloatFunc(float x) {
    return expf(-2.0f * x)*logf(2.75f*x);
}

double MyDoubleFunc(double x) {
    return exp(-2.0 * x)*log(2.75*x);
}

我考虑过以下方法:

1. 使用宏作为函数名。这仍然需要两个独立的源代码库:

   #ifdef USE_FLOAT
   #define MYFUNC MyFloatFunc
   #else
   #define MYFUNC MyDoubleFunc
   #endif
   

2. 对浮点类型使用宏。这允许我在两个不同版本之间共享代码库:

   #ifdef USE_FLOAT
   #define NUMBER float
   #else
   #define NUMBER double
   #endif
   

3. 只是开发两个独立的库，而忘记了如何避免头痛。

有没有人有推荐或其他建议？

Answer 1

对于多项式逼近、插值和其他固有的逼近数学函数，您不能在 double 和单精度实现之间共享代码，否则要么在单精度版本中浪费时间，要么在 double 版本中比必要的更近似-精度一。

然而，如果您走单一代码库的路线，以下内容应该适用于常量和标准库函数:

#ifdef USE_FLOAT
#define C(x) x##f
#else
#define C(x) x
#endif

... C(2.0) ... C(sin) ...