众所周知,nan在算术中传播,但我找不到任何演示,所以我写了一个小测试:
#include <limits>
#include <cstdio>
int main(int argc, char* argv[]) {
float qNaN = std::numeric_limits<float>::quiet_NaN();
float neg = -qNaN;
float sub1 = 6.0f - qNaN;
float sub2 = qNaN - 6.0f;
float sub3 = qNaN - qNaN;
float add1 = 6.0f + qNaN;
float add2 = qNaN + qNaN;
float div1 = 6.0f / qNaN;
float div2 = qNaN / 6.0f;
float div3 = qNaN / qNaN;
float mul1 = 6.0f * qNaN;
float mul2 = qNaN * qNaN;
printf(
"neg: %f\nsub: %f %f %f\nadd: %f %f\ndiv: %f %f %f\nmul: %f %f\n",
neg, sub1,sub2,sub3, add1,add2, div1,div2,div3, mul1,mul2
);
return 0;
}
这个例子(在这里运行)基本上产生了我所期望的(否定是有点奇怪,但它是有道理的):
neg: -nan
sub: nan nan nan
add: nan nan
div: nan nan nan
mul: nan nan
MSVC 2015也产生了类似的东西。然而,Intel c++ 15产生:
neg: -nan(ind)
sub: nan nan 0.000000
add: nan nan
div: nan nan nan
mul: nan nan
具体来说,qNaN - qNaN == 0.0。
这个…不可能是对的,对吧?相关标准(ISO C, ISO c++, IEEE 754)对此做了什么说明,为什么编译器之间的行为有差异?
这……不可能是对的,对吧?我的问题是:相关标准(ISO C, ISO c++, IEEE 754)对此是怎么说的?
Petr Abdulin已经回答了为什么编译器给出0.0的答案。
以下是IEEE-754:2008的规定:
(6.2 nan操作)“[…对于具有安静NaN输入的操作,除了最大和最小操作之外,如果要传递浮点结果,则结果应该是一个安静NaN,该NaN应该是输入NaN之一。”
所以两个静态NaN操作数相减的唯一有效结果是一个静态NaN;其他结果无效。
C标准说:
(C11, F.9.2表达式变换p1)“[…]
X−X→0。表达式x−x和0。0是不等价的,如果x是NaN或
无限”
(这里的NaN表示一个安静的NaN,根据F.2.1p1“本规范没有定义信号NaN的行为。它通常使用术语NaN来表示安静的NaN”)
这……不可能是对的,对吧?我的问题是:相关标准(ISO C, ISO c++, IEEE 754)对此是怎么说的?
Petr Abdulin已经回答了为什么编译器给出0.0的答案。
以下是IEEE-754:2008的规定:
(6.2 nan操作)“[…对于具有安静NaN输入的操作,除了最大和最小操作之外,如果要传递浮点结果,则结果应该是一个安静NaN,该NaN应该是输入NaN之一。”
所以两个静态NaN操作数相减的唯一有效结果是一个静态NaN;其他结果无效。
C标准说:
(C11, F.9.2表达式变换p1)“[…]
X−X→0。表达式x−x和0。0是不等价的,如果x是NaN或
无限”
(这里的NaN表示一个安静的NaN,根据F.2.1p1“本规范没有定义信号NaN的行为。它通常使用术语NaN来表示安静的NaN”)
因为我看到了质疑Intel编译器的标准遵从性的答案,而且没有人提到过这一点,所以我将指出GCC和Clang都有一个模式,它们在其中做一些非常相似的事情。它们的默认行为是IEEE-compliant -
$ g++ -O2 test.cc && ./a.out
neg: -nan
sub: nan nan nan
add: nan nan
div: nan nan nan
mul: nan nan
$ clang++ -O2 test.cc && ./a.out
neg: -nan
sub: -nan nan nan
add: nan nan
div: nan nan nan
mul: nan nan
-但如果你以牺牲正确性为代价要求速度,你就会得到你想要的-
$ g++ -O2 -ffast-math test.cc && ./a.out
neg: -nan
sub: nan nan 0.000000
add: nan nan
div: nan nan 1.000000
mul: nan nan
$ clang++ -O2 -ffast-math test.cc && ./a.out
neg: -nan
sub: -nan nan 0.000000
add: nan nan
div: nan nan nan
mul: nan nan
我认为批评ICC的默认选择是完全公平的,但我不会把整个Unix之争归结到这个决定上。