c++ - std::numeric_limits::quiet_NaN double/float 可以存储一些额外信息吗

Question

在我的数据采集项目中存储双数据时，我使用 std::numeric_limits::quiet_NaN() 识别所有“丢失”的数据。但是，我想存储一些额外的信息以了解为什么数据“丢失”(数据传输丢失、校验和错误、未完成测量、内部错误......)所以我需要许多不同的“nan”值结尾。并且它们必须全部由任何遗留代码 (x!=x) 标识为 NaN。

我在 IEEE 754-1985 中看到NaN 分数可以是“除了所有 0 位之外的任何东西(因为所有 0 位代表无穷大)”。 fraction 可以用来安全地存储一些额外信息吗？如果是，我应该怎么做？这在所有平台和任何编译器上都完全安全吗？

这是我的想法:

double GetMyNaN1()
{
    double value = std::numeric_limits<double>::quiet_NaN();
    // customize it!
    return value;
}

double GetMyNaN2()
{
    double value = std::numeric_limits<double>::quiet_NaN();
    // customize it!
    return value;
}

bool IsMyNan1( double value )
{
    // return true if value was created by GetMyNaN1() 
}

bool IsMyNan2( double value )
{
    // return true if value was created by GetMyNaN2() 
}

int main()
{
    double regular_nan = std::numeric_limits<double>::quiet_NaN();
    double my_nan_1 = GetMyNaN1();
    double my_nan_2 = GetMyNaN2();

    assert( std::isnan( regular_nan ) && !IsMyNan1( regular_nan ) && !IsMyNan2( regular_nan ) );
    assert( std::isnan( my_nan_1 ) && IsMyNan1( my_nan_1 ) && !IsMyNan2( my_nan_1 ) );
    assert( std::isnan( my_nan_2 ) && !IsMyNan1( my_nan_2 ) && IsMyNan2( my_nan_2 ) );
    return 0;
}

代码必须适用于所有平台。

Answer 1

这被称为 NaN-boxing .它非常被广泛使用，但是没有语言定义的方式来实现它，因为(像往常一样)没有指定位布局。在实际实现中，即使形式上未定义(如果通过 reinterpret_cast 或 union 使用类型双关)或至多未指定(如果使用 memcpy 或 bit_cast).