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。

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; ｝

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;
}

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> _

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。

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()。