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。

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。

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

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

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> _