C++ 双精度浮点比较

我在这里有点困惑-当双精度存储为不透明（二进制）字段时，双精度的比较仍然正确吗？我面临的问题是，double包含符号的前导位（即正或负），当它们存储为二进制数据时，我不确定是否会正确比较：

我希望确保比较能够正确进行，因为我使用double作为a的一部分，并且我希望保留正数和负数的数据局部性。LevelDB只使用不透明字段作为键，但它允许用户指定自己的比较器。但是，我只想确保不指定比较器，除非我绝对需要：

// Three-way comparison function:
//   if a < b: negative result
//   if a > b: positive result
//   else: zero result
inline int Compare(const unsigned char* a, const unsigned char* b) const 
{
    if (*(double*)a < *(double*)b) return -1;
    if (*(double*)a > *(double*)b) return +1;
    return 0;
}

//三向比较函数：
//如果ab：阳性结果
//否则：结果为零
内联整数比较（常量无符号字符*a，常量无符号字符*b）常量
{
如果（*（双*）a<*（双*）b）返回-1；
如果（*（双*）a>*（双*）b）返回+1；
返回0；
}

回答我的评论

有两件事可能会出错：

如果其中一个（或两个）参数为

NAN

，则比较将始终返回false。因此，即使二进制表示形式相同，

NAN==NAN

也将始终为false。此外，它违反了比较传递性

如果任一参数没有正确对齐（因为它们是字符指针），则在不支持未对齐内存访问的计算机上可能会遇到问题。而对于那些这样做的人，你可能会遇到性能上的打击

因此，为了解决这个问题，您需要添加一个陷阱案例，如果其中一个参数被证明是

NAN

，那么将调用它。（我不确定

INF

的状态）

---

由于需要此陷阱，您需要定义自己的比较运算符。

是的，您必须指定自己的比较函数。这是因为double不一定存储为“big-endian”值。指数将不会驻留在尾数之前的内存中，即使在逻辑上，当值以big-endian格式写出时，它出现在尾数之前

当然，如果您在同一数据库中的不同CPU架构之间共享数据，那么最终可能会出现奇怪的endian问题，因为您将数据存储为二进制blob

最后，即使你能控制endianness，我仍然不相信它。例如，如果一个double未规范化，则当作为二进制数据进行比较时，它可能无法正确地与另一个double进行比较

---

当然，在编写比较函数时，其他人所说的关于对齐和诸如NAN和INF之类的奇数值的所有内容都很重要。但是，至于你是否应该写一个，我不得不说这将是一个非常好的主意。

我假设你的数字格式符合IEEE 754标准。如果是这种情况，那么简单的有符号整数比较将不起作用——如果两个数字都是负数，则比较的结果是相反的。因此，您必须提供自己的比较器。

有两件事：如果两个参数都是

NAN

，这将失败，因为

NAN！=NAN

。另一件事是要注意对齐。并非所有系统都支持错位访问。@神秘，感谢您的反馈。。。我将尝试找出如何处理

NAN

。那么我的假设是正确的？我必须为包含双精度的键指定一个比较运算符？嗯，我对leveldb一点也不熟悉。所以我不理解一半的问题，所以我没有把它作为一个答案。但是是的，如果你需要它返回true，如果它们在二进制中是相同的，那么你必须为NAN添加陷阱案例。此外，比较

NAN

s是不可传递的，因此您也必须处理它。为什么要使用

const unsigned char*

而不是

const void*

？只要将双精度值作为双精度进行比较，表示（符号位等）就不相关。南是一个问题。对齐也可以，但如果

a

和

b

被初始化为转换的指针，指向正确对齐的

double

对象。@Mystical:请详细说明第2点。具体是哪台机器，以及预期的性能影响有多大？当从内存访问多字节字（如8字节双精度）时，地址应该可以被字的大小整除。当您正常使用指针时，编译器会确保这一点。但是，当您开始执行指针强制转换时，一种类型（

char

）的对齐方式可能不适合另一种类型（

double

）。在不支持未对齐访问的计算机上，硬件将引发异常。（崩溃）在支持它的机器上，通常会有一个惩罚，因为硬件需要进行两次单独的访问，然后将它们合并并提取相关部分。由于我超过500个字符，因此继续：x86/x64将允许对除SIMD向量加载/存储外的所有内容进行未对齐的内存访问。对于这些，有一个单独的未对齐加载/存储指令。在许多RISC架构（如ARM、安腾等）上，需要对齐。在x86/x64的情况下，未对齐访问的性能影响很大程度上取决于体系结构，可以是缓存线拆分的50个周期（在Core 2上）到几乎空闲的（在Sandy Bridge上）。@mystical我无法控制键/值的转换方式。Google的LevelDB只接受指向类型

char

的指针的键/值，如果我的键最初是类型

double

或64位

无符号

整数，那么我必须将它们转换为

char*

（这是我主要使用的两种键）。LevelDB只是一个键/值嵌入式数据库，所以我不确定对齐会产生什么影响，我也不确定