是否存在isnan()函数?
注:我在MinGW(如果这有区别的话)。
我使用isnan()从<math.h>解决了这个问题,这在<cmath>中不存在,我一开始是#包括在内的。
是否存在isnan()函数?
注:我在MinGW(如果这有区别的话)。
我使用isnan()从<math.h>解决了这个问题,这在<cmath>中不存在,我一开始是#包括在内的。
当前回答
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。
其他回答
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;
}
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)。
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; }
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;
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。