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。

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

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。

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。

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;
}

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。