c - C中的无序浮点比较

Question

C 中的默认浮点比较(例如，3.0 < 5.0)是有序的，即产生 false如果参数之一是 NaN。但是，编译器和处理器也有无序比较。例如，在 LLVM IR 中 fcmp instruction两者都有有序和无序的变体。 C99 有一些测试 NaN 的函数。但是，除此之外我没有找到其他无序比较操作。是否有提供无序浮点比较的任何 GNU 扩展(或其他标准库函数)？

到目前为止，我只能通过检查相反的条件来实现它们。例如，实现一个无序的 a >= b比较，我反而写了一个有序的!(a < b) LLVM 最终简化为无序比较 fcmp uge double %1, %2 .

Answer 1

However, apart from that I did not find other unordered comparison operations. Are there any GNU extensions (or other standard library functions) that offer unordered floating point comparisons?

正如@user2357112 在评论中观察到的那样，“无序浮点比较”不是一回事。这个词甚至没有意义。您似乎想要评估的是“x 小于 y 或两者无序”形式的谓词。

符合标准的 C 实现不能随意添加运算符，即使作为扩展也是如此。原则上，他们可以为现有运算符定义其他含义，但我不知道有任何实现可以提供您正在寻找的特定操作。正如您已经发现的那样，为此目的使用 C 的现有运算符非常简单:

So far, I only could implement them by checking for the opposite condition. For example, to implement an unordered a >= b comparison, I instead wrote an ordered !(a < b)

更新:问题在于，当操作数之一为 NaN 时，这些比较将引发浮点异常(并且未禁用 FP 异常)。但你很幸运!自 C99 以来，有 standard macros implementing the comparisons you seek .这些保证只对其参数求值一次，并且不会引发浮点异常。

当然，如果您希望能够在您的代码中更清楚地表达您明确适应 NaN，那么您始终可以为其编写宏:

#define GE_OR_UNORDERED(x, y) (!((x) < (y)))

// ...

if (GE_OR_UNORDERED(a, b)) // ...

另请注意，所有这些都在很大程度上依赖于实现细节。尽管 C 认识到实数类型可以容纳不表示 float 的值(例如 NaN)的可能性，但它并不要求它们这样做，也没有定义关系或对这些值的算术运算。尽管如今大多数实现都使用 IEEE-754 浮点格式和运算，但它们并不是必须这样做的，而且从历史上看，有些实现也没有这样做。