c - `isnan()` 与测试相等性一样快吗？

Question

在 C 语言中，测试一个 float 是否为 NaN 是否与测试两个 float 是否相等一样快？也就是说，isnan() 与两个 float 之间的简单相等性测试一样快？

我特别感兴趣的是在标准的现代 Intel/AMD 平台上使用 gcc。

这是一段 C 代码示例。

#include <math.h>
int main(double x)
{
  return isnan(x);
}

Answer 1

在 x64 上使用 GCC，math.h的 isnan(float)编译为

jmp __isnanf

使用尾调用优化，但有效地调用了一个函数。被调用的函数将不得不做一些相当于代码的事情，至少我没有看到任何更快的实现它的方法。然而，这留下了一个问题，即它与未回答的比较相比如何。

但这并没有说明“测试 float 是否为 NaN”的速度有多快，因为不只有一种方法可以做到这一点。最直接的方式，

int isnan2(float x)
{
  return x != x;
}

从字面上看，与在 C 级别比较 float 是一回事。但是 GCC 做到了这一点:

xor eax, eax
ucomiss xmm0, xmm0
setp    al
ret

这与比较两个 float 并不完全相同，但很接近，而且实际上更快一些。测试相等性意味着测试无序情况，就像这里一样，但是 z 标志也必须测试，就像这样(再次来自 gcc)

xor eax, eax
mov edx, 1
ucomiss xmm0, xmm1
setp    al
cmovne  eax, edx
ret

奖励:使用 <cmath>使 isnan编译为与将 float 与自身进行比较相同的东西，请参阅链接问题了解原因。

Godbolt link for convenience

我现在看到你实际上有 double ，但这并没有改变任何质量。