C 如果喜欢使用-ffast数学，则双精度的良好哨兵值

由于

gcc

选项

-ffast math

有效地禁用了

NaN

和

-/+inf

，因此我正在寻找在性能关键数学代码中表示

NaN

的下一个最佳选项。理想情况下，如果对sentinel值（add、mul、div、sub等）进行操作，则会产生sentinel值，就像

NaN

那样，但我怀疑这是否可能，因为我认为

NaN

是唯一实现这一点的值

-0.0

可能不太合适，因为它在

-ffast math

中也被禁用，可能会阻止某些优化，如

（x+0.0）

等

也许我的问题应该是，是否有任何方法可以使用

NaN

或其他“特殊双精度”，同时能够在不发生故障的情况下启用大量数学优化

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系统是

Linux/x64，gcc 4.8.1

如果您正在寻找一个可以通过算术运算传播的值，

NaN

仍然可以使用选项

-ffast math

。问题出在别的地方。使用

-ffast math

时，由于优化，某些操作可以从计算中删除，因此无法保证

NaN

或传播任何其他值

例如，在设置了

-ffast math

的情况下，以下内容将导致将

0.0

硬写入

n

，并且

n

没有特殊的值可以保护它。

你可以做的一件事，就是使用

-fno finite math only-ftrapping math

和

-ffast math

，正如Shafik Yaghmour所说。另一个是，如果只有很少的地方你期望一个不好的值，你可以通过自己在这些点上进行测试来检查它

我能想到的最后一个选项——如果您真的非常需要优化——是手动将

NaN

（可能还有

inf

）值注入到计算中，并检查其传播的时间。然后在传播停止的地方，测试是否出现

NaN

（

inf

）这是一种不安全的方法，因为我不能百分之百肯定，

-ffast math

会涉及有条件的操作流。如果可以，则很有可能此解决方案无效。所以这是有风险的，如果选择的话，需要覆盖所有计算分支的非常繁重的测试

通常我会反对最后一个解决方案，但实际上有一个机会，

NaN

（

inf

）值将通过整个计算或几乎整个计算进行传播，因此它可以提供您想要的性能。所以你可能想冒险

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用

-ffast math

检查

NaN

，正如Shafik Yaghmour所说，你可以用

inline int isnan(float f)
{
    union { float f; uint32_t x; } u = { f };
    return (u.x << 1) > 0xff000000u;
}

检查

inf

将是

inline int isinf(float f)
{
    union { float f; uint32_t x; } u = { f };
    return (u.x << 1) == 0xff000000u;
}

inline int isinf(double d)
{
    union { double d; uint64_t x; } u = { d };
    return (u.x << 1) == 0xff70000000000000ull;
}

inline int-isinf（浮点f）
{
并集{float f；uint32_t x；}u={f}；
返回（u.x此线程可能会有帮助@ShafikYaghmour谢谢，该线程很有帮助。还可以选择使用
-fno finite math only-ftrapping math
我同样一直在想，对于返回浮点值的函数，是否有好的哨兵。我决定使用
optional
作为
optional
或
o可选的
。除了明确意图之外，我认为这还有一个优点，即对编译器选项不太敏感，比如快速数学。这当然需要C++17，或者使用
boost:：optional
，或者编写自己的
optional
实现（这就是我做的，对我来说似乎很容易）。对于上面的isnan和isinf，它应该是0xFF0000000000000ull，而不是0xFF700000000000ull。
inline int isnan(double d)
{
    union { double d; uint64_t x; } u = { d };
    return (u.x << 1) > 0xff70000000000000ull;
}

inline int isinf(float f)
{
    union { float f; uint32_t x; } u = { f };
    return (u.x << 1) == 0xff000000u;
}

inline int isinf(double d)
{
    union { double d; uint64_t x; } u = { d };
    return (u.x << 1) == 0xff70000000000000ull;
}