c++ - 用于测试目的 : which floating point (IEEE754 32b) numbers are "special"?

Question

我打算测试跨平台 SIMD library更详细。

作为其中的一部分，我想确保我测试了很多 float 的极端情况以获得一致的行为。

我只能想出几个，比如

• 零和负零，
• 正负无穷大，
• NaN 的多个版本，
• 非规范化数字

现在，尤其是最后两点让我头疼:我什至不确定我是否理解使 (32b) 浮点为 NaN 的二进制表示，更不用说不同类型之间的区别(似乎有三种这些，安静的，信号和“普通”NaN，但我真的不确定他们是否有自己的代表)。

此外，非规范化数字的指数全为零，尾数非零。

有没有办法以编程方式生成所有这些特殊数字(好的，+zero 很简单，只需将 32 位 0-int 解释为 float )？我正在研究 C(99) 和 C++(11) 库，所以任何一个都可以。

Answer 1

which floating point (IEEE754 32b) numbers are "special"?

• zero and negative zero,
• the positive and negative infinites,
• multiple versions of NaN,
• denormalized numbers

差不多就是这样，尽管没有“普通”的 nan。其他可能对测试很重要的数字:无法准确表示所有连续整数的值范围。将产生特殊值的值对。最小(正常)和最大正可表示值。

Is there a way of programmatically generating all these special numbers

有些很容易用 std::numeric_limits 生成。它有安静的nan、信号nan、无穷大、最小正态和非正态的成员函数。

可以使用 uint32_t 生成其他(例如具有任意负载的 nan)，其位掩码符合 IEEE 规范，可以在浮点上进行 memcpy。请注意，可能存在模糊系统，其中整数和 float 的字节顺序不同，在这种情况下，位掩码将不是人们所期望的。