为何C11不要求long double精度高于double却要求double精度高于float

题目给出的C11标准相关规定 #

浮点特性常量定义 #

DBL_DECIMAL_DIG   10
LDBL_DECIMAL_DIG  10

DBL_DIG           10
LDBL_DIG          10

#define DBL_MAX   1E+37
#define LDBL_MAX  1E+37
#define DBL_MIN   1E-37
#define LDBL_MIN  1E-37

类型取值范围要求 #

double类型的取值集合是long double类型取值集合的子集

核心问题解答 #

这个规则差异本质是标准在兼容性和灵活性之间平衡的结果，具体原因如下：

• 首先double精度必须高于float是C语言从诞生之初就确定的基础约定，符合全球通用的单精度/双精度浮点设计规范，所有主流硬件平台都有对应成熟实现，不存在适配障碍，因此标准直接将其设为强制要求。
• long double是后续C89标准才新增的类型，设计初衷是为了给有更高精度需求的场景提供可选支持，而不是强制所有平台都实现更高精度的浮点：
  • 大量嵌入式、低算力硬件本身没有高于双精度的浮点运算单元，强制要求long double精度高于double会直接导致这些平台无法合规实现C标准。
  • 标准给出的「double是long double的子集」要求，已经足够保证代码的可移植性：所有能存在于double里的值都可以无损赋值给long double处理，不会出现精度丢失问题，哪怕两者精度完全一致也能满足这个要求。
  • 对有更高精度硬件支持的平台（比如x86平台的80位扩展浮点、部分RISC架构的128位浮点），标准也不限制实现把long double做的比double精度更高，给了实现足够的灵活度。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者pmor