如果你的编译器支持c99扩展，有一个std::isnan，但我不确定mingw是否支持。

下面是一个小函数，如果你的编译器没有标准函数，它应该可以工作:

bool custom_isnan(double var)
{
    volatile double d = var;
    return d != d;
}

根据IEEE标准，NaN值有一个奇怪的性质，涉及它们的比较总是假的。也就是说，对于浮点数f, f != f只有在f为NaN时才为真。

请注意，正如下面的一些评论所指出的，并不是所有编译器在优化代码时都尊重这一点。

对于任何声称使用IEEE浮点数的编译器，这个技巧都应该有效。但我不能保证它在实践中会起作用。如果有疑问，请检查编译器。

可以使用isnan()函数，但需要包含C数学库。

#include <cmath>

因为这个函数是C99的一部分，所以并不是所有地方都可用。如果您的供应商没有提供该功能，您也可以定义自己的变体以实现兼容性。

inline bool isnan(double x) {
    return x != x;
}

您可以使用在limits标准库中定义的numeric_limits<float>::quiet_NaN()进行测试。double有一个单独的常数。

#include <iostream>
#include <math.h>
#include <limits>

using namespace std;

int main( )
{
   cout << "The quiet NaN for type float is:  "
        << numeric_limits<float>::quiet_NaN( )
        << endl;

   float f_nan = numeric_limits<float>::quiet_NaN();

   if( isnan(f_nan) )
   {
       cout << "Float was Not a Number: " << f_nan << endl;
   }

   return 0;
}

我不知道这是否适用于所有平台，因为我只在Linux上用g++进行了测试。

Boost中还提供了一个仅头文件的库，该库具有处理浮点数据类型的简洁工具

#include <boost/math/special_functions/fpclassify.hpp>

你会得到以下函数:

template <class T> bool isfinite(T z);
template <class T> bool isinf(T t);
template <class T> bool isnan(T t);
template <class T> bool isnormal(T t);

如果你有时间，那么看看Boost的整个数学工具包，它有许多有用的工具，并且正在快速增长。

此外，当处理浮点和非浮点时，查看数字转换可能是一个好主意。

当前c++标准库中没有可用的isnan()函数。它是在C99中引入的，并被定义为宏而不是函数。C99定义的标准库元素既不是当前c++标准ISO/IEC 14882:1998的一部分，也不是更新版ISO/IEC 14882:2003的一部分。

2005年提出了技术报告1。TR1为c++带来了与C99的兼容性。尽管它从未被正式采用成为c++标准，但许多实现(GCC 4.0+或Visual c++ 9.0+ c++实现)确实提供了TR1特性，全部或仅部分(Visual c++ 9.0不提供C99数学函数)。

如果TR1可用，那么cmath包含C99元素，如isnan()， isfinite()等，但它们被定义为函数，而不是宏，通常在std:: TR1:: namespace中，尽管许多实现(例如Linux上的GCC 4+或Mac OS X 10.5+上的XCode)将它们直接注入std::，因此std::isnan定义良好。

此外，c++的一些实现仍然使C99 isnan()宏对c++可用(通过cmath或math.h包含)，这可能会引起更多的混淆，开发人员可能认为这是一种标准行为。

关于visualc++的一个注意事项，如上所述，它不提供std::isnan，也不提供std::tr1::isnan，但它提供了一个定义为_isnan()的扩展函数，该扩展函数自visualc++ 6.0以来一直可用

在XCode中，有更多的乐趣。如前所述，GCC 4+定义了std::isnan。对于旧版本的编译器和库形式的XCode，似乎(这里是相关的讨论)，还没有机会检查自己)定义了两个函数，Intel上的__inline_isnand()和Power PC上的__isnand()。

有三种“正式”的方法:posix isnan宏，c++0x isnan函数模板，或visual c++ _isnan函数。

不幸的是，要检测使用哪一种是相当不切实际的。

不幸的是，没有可靠的方法来检测是否有IEEE 754表示的nan。标准库提供了一种正式的方法(numeric_limits<double>::is_iec559)。但在实践中，g++之类的编译器会搞砸这一点。

理论上，我们可以简单地使用x != x，但g++和visual c++之类的编译器却搞砸了。

因此，最后，测试特定的NaN位模式，假设(并希望在某些时候强制执行!)一个特定的表示，例如IEEE 754。

编辑:作为一个“像g++这样的编译器……搞砸了”的例子，考虑一下

#include <limits>
#include <assert.h>

void foo( double a, double b )
{
    assert( a != b );
}

int main()
{
    typedef std::numeric_limits<double> Info;
    double const nan1 = Info::quiet_NaN();
    double const nan2 = Info::quiet_NaN();
    foo( nan1, nan2 );
}

使用g++ (TDM-2 mingw32) 4.4.1编译:

C:\test> type "C:\Program Files\@commands\gnuc.bat"
@rem -finput-charset=windows-1252
@g++ -O -pedantic -std=c++98 -Wall -Wwrite-strings %* -Wno-long-long

C:\test> gnuc x.cpp

C:\test> a && echo works... || echo !failed
works...

C:\test> gnuc x.cpp --fast-math

C:\test> a && echo works... || echo !failed
Assertion failed: a != b, file x.cpp, line 6

This application has requested the Runtime to terminate it in an unusual way.
Please contact the application's support team for more information.
!failed

C:\test> _

下面的代码使用NAN(所有指数位集合，至少一个小数位集合)的定义，并假设sizeof(int) = sizeof(float) = 4。你可以在维基百科中查找NAN的详细信息。

bool IsNan(浮点值) ｛ return ((*(UINT*)&value) & 0x7fffffff) > 0x7f800000; ｝

一个可能的解决方案，不依赖于特定的IEEE表示NaN使用如下:

template<class T>
bool isnan( T f ) {
    T _nan =  (T)0.0/(T)0.0;
    return 0 == memcmp( (void*)&f, (void*)&_nan, sizeof(T) );
}

对我来说，解决方案可能是一个宏，使它显式内联，从而足够快。 它也适用于任何浮点类型。它基于这样一个事实:一个值不等于本身的唯一情况是当该值不是一个数字时。

#ifndef isnan
  #define isnan(a) (a != a)
#endif

第一个解决方案:如果您使用c++ 11

既然问了这个问题，就有了一些新的发展:重要的是要知道std::isnan()是c++ 11的一部分

剧情简介

在header <cmath>中定义

bool isnan( float arg ); (since C++11)
bool isnan( double arg ); (since C++11)
bool isnan( long double arg ); (since C++11)

确定给定的浮点数参数是否为非数字(NaN)。

参数

参数:浮点值

返回值

如果arg是NaN则为true，否则为false

参考

http://en.cppreference.com/w/cpp/numeric/math/isnan

请注意，如果您使用g++，这与-fast-math不兼容，请参阅下面的其他建议。

其他解决方案:如果你使用非c++ 11兼容的工具

对于C99，在C中，这是作为一个返回int值的宏isnan(C)实现的。x的类型应为float, double或long double。

不同的供应商可能包含或不包含函数isnan()。

检查NaN的可移植方法是使用IEEE 754属性，即NaN不等于自身:即x == x对于x是NaN将为假。

然而，最后一个选项可能不适用于每个编译器和某些设置(特别是优化设置)，所以在最后的手段，你总是可以检查位模式…

如上所述，a != a在g++和其他一些编译器中不起作用，但这个技巧应该起作用。它可能没有那么高效，但它仍然是一种方法:

bool IsNan(float a)
{
    char s[4];
    sprintf(s, "%.3f", a);
    if (s[0]=='n') return true;
    else return false;
}

基本上，在g++中(虽然我不确定其他)printf在%d或%上打印'nan'。如果变量不是有效的整数/浮点数，则格式为F。因此，这段代码检查字符串的第一个字符是否为“n”(如“nan”)

南预防

我对这个问题的回答是不要对nan使用追溯检查。取而代之的是对表单0.0/0.0的划分使用预防性检查。

#include <float.h>
float x=0.f ;             // I'm gonna divide by x!
if( !x )                  // Wait! Let me check if x is 0
  x = FLT_MIN ;           // oh, since x was 0, i'll just make it really small instead.
float y = 0.f / x ;       // whew, `nan` didn't appear.

Nan是0.f/0运算的结果。F，或0.0/0.0。Nan是代码稳定性的一个可怕的克星，必须非常小心地检测和防止1。nan不同于普通数的特性:

Nan是有毒的，(5* Nan = Nan) Nan不等于任何东西，甚至不等于它本身(Nan != Nan) Nan不大于任何东西(Nan !> 0) Nan不小于任何值(Nan !< 0)

最后列出的2个属性是反逻辑的，将导致依赖于与nan数比较的代码的奇怪行为(最后3个属性也很奇怪，但您可能永远不会看到x != x ?)在你的代码中(除非你在检查nan(不可靠))。

在我自己的代码中，我注意到nan值往往会产生难以发现的错误。(请注意，这不是inf或-inf的情况。(-inf < 0)返回TRUE， (0 < inf)返回TRUE，甚至(-inf < inf)返回TRUE。因此，在我的经验中，代码的行为通常仍然是理想的)。

在奶奶手下该怎么办

您希望在0.0/0.0下发生的事情必须作为特殊情况处理，但是您所做的事情必须取决于您期望从代码中得到的数字。

在上面的例子中，(0.f/FLT_MIN)的结果基本上是0。你可能想让0.0/0.0生成HUGE。所以,

float x=0.f, y=0.f, z;
if( !x && !y )    // 0.f/0.f case
  z = FLT_MAX ;   // biggest float possible
else
  z = y/x ;       // regular division.

在上面，如果x = 0。F, inf会导致(实际上如上所述，它具有相当好的/非破坏性行为)。

记住，整数除以0会导致运行时异常。所以你必须总是检查整数除以0。仅仅因为0.0/0.0悄悄地计算为nan并不意味着您可以偷懒，在它发生之前不检查0.0/0.0。

通过x != x检查nan有时是不可靠的(x != x被一些破坏IEEE遵从性的优化编译器剥离，特别是当- fast-math开关启用时)。

inline bool IsNan(float f)
{
    const uint32 u = *(uint32*)&f;
    return (u&0x7F800000) == 0x7F800000 && (u&0x7FFFFF);    // Both NaN and qNan.
}

inline bool IsNan(double d)
{
    const uint64 u = *(uint64*)&d;
    return (u&0x7FF0000000000000ULL) == 0x7FF0000000000000ULL && (u&0xFFFFFFFFFFFFFULL);
}

如果sizeof(int)为4,sizeof(long long)为8，则此方法有效。

在运行时，它只是比较，类型转换不需要任何时间。它只是改变比较标志配置来检查是否相等。

IEEE标准说 当指数都是1时 而且 尾数不是零， 该号码是一个NaN。 Double是1个符号位，11个指数位和52个尾数位。 做一点检查。

如此:

#include <iostream>
#include <math.h>
using namespace std;

int main ()
{
  char ch='a';
  double val = nan(&ch);
  if(isnan(val))
     cout << "isnan" << endl;

  return 0;
}

输出:isnan

考虑到(x != x)对于NaN并不总是保证的(比如如果使用- fast-math选项)，我一直在使用:

#define IS_NAN(x) (((x) < 0) == ((x) >= 0))

数字不能同时< 0和>= 0，所以实际上只有当数字既不小于也不大于或等于0时，这个检查才会通过。基本上没有数字，或者NaN。

如果你喜欢，你也可以使用这个:

#define IS_NAN(x) (!((x)<0) && !((x)>=0)

我不确定这是如何受到快速数学的影响，所以你的里程可能会有所不同。

在我看来，最好的真正跨平台的方法是使用联合，并测试double的位模式来检查nan。

我还没有彻底测试这个解决方案，可能有一种更有效的方法来处理比特模式，但我认为它应该有效。

#include <stdint.h>
#include <stdio.h>

union NaN
{
    uint64_t bits;
    double num;
};

int main()
{
    //Test if a double is NaN
    double d = 0.0 / 0.0;
    union NaN n;
    n.num = d;
    if((n.bits | 0x800FFFFFFFFFFFFF) == 0xFFFFFFFFFFFFFFFF)
    {
        printf("NaN: %f", d);
    }

    return 0;
}

截至c++ 14，有许多方法来测试浮点数值是否为NaN。

Of these ways, only checking of the bits of the number's representation, works reliably, as noted in my original answer. In particular, std::isnan and the often proposed check v != v, do not work reliably and should not be used, lest your code stops working correctly when someone decides that floating point optimization is needed, and asks the compiler to do that. This situation can change, compilers can get more conforming, but for this issue that hasn't happened in the 6 years since the original answer.

在大约6年的时间里，我最初的答案是这个问题的选择解决方案，这是OK的。但最近，一个高度好评的答案推荐了不可靠的v != v测试。因此，这是一个额外的最新答案(我们现在有c++ 11和c++ 14标准，以及即将出现的c++ 17标准)。

从c++ 14开始，检查nan属性的主要方法是:

std::isnan(value) ) is the intended standard library way since C++11. isnan apparently conflicts with the Posix macro of the same name, but in practice that isn't a problem. The main problem is that when floating point arithmetic optimization is requested, then with at least one main compiler, namely g++, std::isnan returns false for NaN argument. (fpclassify(value) == FP_NAN) ) Suffers from the same problem as std::isnan, i.e., is not reliable. (value != value) ) Recommended in many SO answers. Suffers from the same problem as std::isnan, i.e., is not reliable. (value == Fp_info::quiet_NaN()) ) This is a test that with standard behavior should not detect NaNs, but that with the optimized behavior maybe could detect NaNs (due to optimized code just comparing the bitlevel representations directly), and perhaps combined with another way to cover the standard un-optimized behavior, could reliably detect NaN. Unfortunately it turned out to not work reliably. (ilogb(value) == FP_ILOGBNAN) ) Suffers from the same problem as std::isnan, i.e., is not reliable. isunordered(1.2345, value) ) Suffers from the same problem as std::isnan, i.e., is not reliable. is_ieee754_nan( value ) ) This isn't a standard function. It's checking of the bits according to the IEEE 754 standard. It's completely reliable but the code is somewhat system-dependent.

在下面完整的测试代码中，“success”是表达式是否报告值的Nan-ness。对于大多数表达式来说，这种成功的度量，即检测nan(且仅检测nan)的目标与它们的标准语义相对应。然而，对于(value == Fp_info::quiet_NaN())表达式，标准行为是它不能作为nan检测器工作。

#include <cmath>        // std::isnan, std::fpclassify
#include <iostream>
#include <iomanip>      // std::setw
#include <limits>
#include <limits.h>     // CHAR_BIT
#include <sstream>
#include <stdint.h>     // uint64_t
using namespace std;

#define TEST( x, expr, expected ) \
    [&](){ \
        const auto value = x; \
        const bool result = expr; \
        ostringstream stream; \
        stream << boolalpha << #x " = " << x << ", (" #expr ") = " << result; \
        cout \
            << setw( 60 ) << stream.str() << "  " \
            << (result == expected? "Success" : "FAILED") \
            << endl; \
    }()

#define TEST_ALL_VARIABLES( expression ) \
    TEST( v, expression, true ); \
    TEST( u, expression, false ); \
    TEST( w, expression, false )

using Fp_info = numeric_limits<double>;

inline auto is_ieee754_nan( double const x )
    -> bool
{
    static constexpr bool   is_claimed_ieee754  = Fp_info::is_iec559;
    static constexpr int    n_bits_per_byte     = CHAR_BIT;
    using Byte = unsigned char;

    static_assert( is_claimed_ieee754, "!" );
    static_assert( n_bits_per_byte == 8, "!" );
    static_assert( sizeof( x ) == sizeof( uint64_t ), "!" );

    #ifdef _MSC_VER
        uint64_t const bits = reinterpret_cast<uint64_t const&>( x );
    #else
        Byte bytes[sizeof(x)];
        memcpy( bytes, &x, sizeof( x ) );
        uint64_t int_value;
        memcpy( &int_value, bytes, sizeof( x ) );
        uint64_t const& bits = int_value;
    #endif

    static constexpr uint64_t   sign_mask       = 0x8000000000000000;
    static constexpr uint64_t   exp_mask        = 0x7FF0000000000000;
    static constexpr uint64_t   mantissa_mask   = 0x000FFFFFFFFFFFFF;

    (void) sign_mask;
    return (bits & exp_mask) == exp_mask and (bits & mantissa_mask) != 0;
}

auto main()
    -> int
{
    double const v = Fp_info::quiet_NaN();
    double const u = 3.14;
    double const w = Fp_info::infinity();

    cout << boolalpha << left;
    cout << "Compiler claims IEEE 754 = " << Fp_info::is_iec559 << endl;
    cout << endl;;
    TEST_ALL_VARIABLES( std::isnan(value) );                    cout << endl;
    TEST_ALL_VARIABLES( (fpclassify(value) == FP_NAN) );        cout << endl;
    TEST_ALL_VARIABLES( (value != value) );                     cout << endl;
    TEST_ALL_VARIABLES( (value == Fp_info::quiet_NaN()) );      cout << endl;
    TEST_ALL_VARIABLES( (ilogb(value) == FP_ILOGBNAN) );        cout << endl;
    TEST_ALL_VARIABLES( isunordered(1.2345, value) );           cout << endl;
    TEST_ALL_VARIABLES( is_ieee754_nan( value ) );
}

g++的结果(再次注意，(value == Fp_info::quiet_NaN())的标准行为是它不能作为nan检测器工作，它只是在这里非常实用):

[C:\my\forums\so\282  (detect NaN)]
> g++ --version | find "++"
g++ (x86_64-win32-sjlj-rev1, Built by MinGW-W64 project) 6.3.0

[C:\my\forums\so\282  (detect NaN)]
> g++ foo.cpp && a
Compiler claims IEEE 754 = true

v = nan, (std::isnan(value)) = true                           Success
u = 3.14, (std::isnan(value)) = false                         Success
w = inf, (std::isnan(value)) = false                          Success

v = nan, ((fpclassify(value) == 0x0100)) = true               Success
u = 3.14, ((fpclassify(value) == 0x0100)) = false             Success
w = inf, ((fpclassify(value) == 0x0100)) = false              Success

v = nan, ((value != value)) = true                            Success
u = 3.14, ((value != value)) = false                          Success
w = inf, ((value != value)) = false                           Success

v = nan, ((value == Fp_info::quiet_NaN())) = false            FAILED
u = 3.14, ((value == Fp_info::quiet_NaN())) = false           Success
w = inf, ((value == Fp_info::quiet_NaN())) = false            Success

v = nan, ((ilogb(value) == ((int)0x80000000))) = true         Success
u = 3.14, ((ilogb(value) == ((int)0x80000000))) = false       Success
w = inf, ((ilogb(value) == ((int)0x80000000))) = false        Success

v = nan, (isunordered(1.2345, value)) = true                  Success
u = 3.14, (isunordered(1.2345, value)) = false                Success
w = inf, (isunordered(1.2345, value)) = false                 Success

v = nan, (is_ieee754_nan( value )) = true                     Success
u = 3.14, (is_ieee754_nan( value )) = false                   Success
w = inf, (is_ieee754_nan( value )) = false                    Success

[C:\my\forums\so\282  (detect NaN)]
> g++ foo.cpp -ffast-math && a
Compiler claims IEEE 754 = true

v = nan, (std::isnan(value)) = false                          FAILED
u = 3.14, (std::isnan(value)) = false                         Success
w = inf, (std::isnan(value)) = false                          Success

v = nan, ((fpclassify(value) == 0x0100)) = false              FAILED
u = 3.14, ((fpclassify(value) == 0x0100)) = false             Success
w = inf, ((fpclassify(value) == 0x0100)) = false              Success

v = nan, ((value != value)) = false                           FAILED
u = 3.14, ((value != value)) = false                          Success
w = inf, ((value != value)) = false                           Success

v = nan, ((value == Fp_info::quiet_NaN())) = true             Success
u = 3.14, ((value == Fp_info::quiet_NaN())) = true            FAILED
w = inf, ((value == Fp_info::quiet_NaN())) = true             FAILED

v = nan, ((ilogb(value) == ((int)0x80000000))) = true         Success
u = 3.14, ((ilogb(value) == ((int)0x80000000))) = false       Success
w = inf, ((ilogb(value) == ((int)0x80000000))) = false        Success

v = nan, (isunordered(1.2345, value)) = false                 FAILED
u = 3.14, (isunordered(1.2345, value)) = false                Success
w = inf, (isunordered(1.2345, value)) = false                 Success

v = nan, (is_ieee754_nan( value )) = true                     Success
u = 3.14, (is_ieee754_nan( value )) = false                   Success
w = inf, (is_ieee754_nan( value )) = false                    Success

[C:\my\forums\so\282  (detect NaN)]
> _

Visual c++测试结果:

[C:\my\forums\so\282  (detect NaN)]
> cl /nologo- 2>&1 | find "++"
Microsoft (R) C/C++ Optimizing Compiler Version 19.00.23725 for x86

[C:\my\forums\so\282  (detect NaN)]
> cl foo.cpp /Feb && b
foo.cpp
Compiler claims IEEE 754 = true

v = nan, (std::isnan(value)) = true                           Success
u = 3.14, (std::isnan(value)) = false                         Success
w = inf, (std::isnan(value)) = false                          Success

v = nan, ((fpclassify(value) == 2)) = true                    Success
u = 3.14, ((fpclassify(value) == 2)) = false                  Success
w = inf, ((fpclassify(value) == 2)) = false                   Success

v = nan, ((value != value)) = true                            Success
u = 3.14, ((value != value)) = false                          Success
w = inf, ((value != value)) = false                           Success

v = nan, ((value == Fp_info::quiet_NaN())) = false            FAILED
u = 3.14, ((value == Fp_info::quiet_NaN())) = false           Success
w = inf, ((value == Fp_info::quiet_NaN())) = false            Success

v = nan, ((ilogb(value) == 0x7fffffff)) = true                Success
u = 3.14, ((ilogb(value) == 0x7fffffff)) = false              Success
w = inf, ((ilogb(value) == 0x7fffffff)) = true                FAILED

v = nan, (isunordered(1.2345, value)) = true                  Success
u = 3.14, (isunordered(1.2345, value)) = false                Success
w = inf, (isunordered(1.2345, value)) = false                 Success

v = nan, (is_ieee754_nan( value )) = true                     Success
u = 3.14, (is_ieee754_nan( value )) = false                   Success
w = inf, (is_ieee754_nan( value )) = false                    Success

[C:\my\forums\so\282  (detect NaN)]
> cl foo.cpp /Feb /fp:fast && b
foo.cpp
Compiler claims IEEE 754 = true

v = nan, (std::isnan(value)) = true                           Success
u = 3.14, (std::isnan(value)) = false                         Success
w = inf, (std::isnan(value)) = false                          Success

v = nan, ((fpclassify(value) == 2)) = true                    Success
u = 3.14, ((fpclassify(value) == 2)) = false                  Success
w = inf, ((fpclassify(value) == 2)) = false                   Success

v = nan, ((value != value)) = true                            Success
u = 3.14, ((value != value)) = false                          Success
w = inf, ((value != value)) = false                           Success

v = nan, ((value == Fp_info::quiet_NaN())) = false            FAILED
u = 3.14, ((value == Fp_info::quiet_NaN())) = false           Success
w = inf, ((value == Fp_info::quiet_NaN())) = false            Success

v = nan, ((ilogb(value) == 0x7fffffff)) = true                Success
u = 3.14, ((ilogb(value) == 0x7fffffff)) = false              Success
w = inf, ((ilogb(value) == 0x7fffffff)) = true                FAILED

v = nan, (isunordered(1.2345, value)) = true                  Success
u = 3.14, (isunordered(1.2345, value)) = false                Success
w = inf, (isunordered(1.2345, value)) = false                 Success

v = nan, (is_ieee754_nan( value )) = true                     Success
u = 3.14, (is_ieee754_nan( value )) = false                   Success
w = inf, (is_ieee754_nan( value )) = false                    Success

[C:\my\forums\so\282  (detect NaN)]
> _

综上所述，仅使用本测试程序中定义的is_ieee754_nan函数直接测试位级表示，在g++和Visual c++的所有情况下都能可靠地工作。

附录: 在发布上述内容后，我意识到另一种可能的NaN测试，在这里的另一个答案中提到，即((value < 0) == (value >= 0))。这在Visual c++中运行得很好，但在g++的- fast-math选项中失败了。只有直接位模式测试才能可靠地工作。

这可以在Visual Studio中通过检查它是否在双重限制范围内来检测无穷大和NaN:

//#include <float.h>
double x, y = -1.1; x = sqrt(y);
if (x >= DBL_MIN && x <= DBL_MAX )
    cout << "DETECTOR-2 of errors FAILS" << endl;
else
    cout << "DETECTOR-2 of errors OK" << endl;

在x86-64上，您可以使用非常快速的方法来检查NaN和无穷大，不管- fast-math编译器选项如何，这些方法都可以正常工作。(f != f, std::isnan, std::isinf使用- fast-math总是产生false)。

NaN、无穷大和有限数的测试可以通过检查最大指数轻松完成。无穷大是最大指数和零尾数，NaN是最大指数和非零尾数。指数存储在最上面的符号位之后的下一位，这样我们就可以左移来去掉符号位，让指数成为最上面的位，不需要屏蔽(操作符&):

static inline uint64_t load_ieee754_rep(double a) {
    uint64_t r;
    static_assert(sizeof r == sizeof a, "Unexpected sizes.");
    std::memcpy(&r, &a, sizeof a); // Generates movq instruction.
    return r;
}

static inline uint32_t load_ieee754_rep(float a) {
    uint32_t r;
    static_assert(sizeof r == sizeof a, "Unexpected sizes.");
    std::memcpy(&r, &a, sizeof a); // Generates movd instruction.
    return r;
}

constexpr uint64_t inf_double_shl1 = UINT64_C(0xffe0000000000000);
constexpr uint32_t inf_float_shl1 = UINT32_C(0xff000000);

// The shift left removes the sign bit. The exponent moves into the topmost bits,
// so that plain unsigned comparison is enough.
static inline bool isnan2(double a)    { return load_ieee754_rep(a) << 1  > inf_double_shl1; }
static inline bool isinf2(double a)    { return load_ieee754_rep(a) << 1 == inf_double_shl1; }
static inline bool isfinite2(double a) { return load_ieee754_rep(a) << 1  < inf_double_shl1; }
static inline bool isnan2(float a)     { return load_ieee754_rep(a) << 1  > inf_float_shl1; }
static inline bool isinf2(float a)     { return load_ieee754_rep(a) << 1 == inf_float_shl1; }
static inline bool isfinite2(float a)  { return load_ieee754_rep(a) << 1  < inf_float_shl1; }

isinf和isfinite的std版本从.data段加载2个double/float常量，在最坏的情况下，它们会导致2个数据缓存失败。上面的版本不加载任何数据，inf_double_shl1和inf_float_shl1常量被编码为立即操作数进入程序集指令。

更快的isnan2只是2个组装指令:

bool isnan2(double a) {
    bool r;
    asm(".intel_syntax noprefix"
        "\n\t ucomisd %1, %1"
        "\n\t setp %b0"
        "\n\t .att_syntax prefix"
        : "=g" (r)
        : "x" (a)
        : "cc"
        );
    return r;
}

如果任何参数为NaN，则使用ucomisd指令设置奇偶校验标志的事实。这就是在没有指定- fast-math选项时std::isnan的工作方式。