Проверка, является ли двойным (или плавание) NaN в C++

Можно использовать эти isnan() функция, но необходимо включать математическую библиотеку C.

#include <cmath>

, Поскольку эта функция является частью C99, это не доступно везде. Если Ваш поставщик не предоставляет функцию, можно также определить собственный вариант для совместимости.

inline bool isnan(double x) {
    return x != x;
}

Можно использовать numeric_limits<float>::quiet_NaN( ) определенный в limits стандартная библиотека для тестирования с. Существует отдельная константа, определенная для double.

#include <iostream>
#include <math.h>
#include <limits>

using namespace std;

int main( )
{
   cout << "The quiet NaN for type float is:  "
        << numeric_limits<float>::quiet_NaN( )
        << endl;

   float f_nan = numeric_limits<float>::quiet_NaN();

   if( isnan(f_nan) )
   {
       cout << "Float was Not a Number: " << f_nan << endl;
   }

   return 0;
}

я не знаю, работает ли это над всеми платформами, когда я только протестировал с g ++ на Linux.

Существует станд.:: isnan, если Вы компилятор поддерживаете c99 расширения, но я не уверен, делает ли mingw.

Вот небольшая функция, которая должна работать, если Ваш компилятор не имеет стандартной функции:

bool custom_isnan(double var)
{
    volatile double d = var;
    return d != d;
}

Существует также библиотека только для заголовка существующие в Повышении, которые имеют аккуратные инструменты для контакта с типами данных с плавающей точкой

#include <boost/math/special_functions/fpclassify.hpp>

, Вы получаете следующие функции:

template <class T> bool isfinite(T z);
template <class T> bool isinf(T t);
template <class T> bool isnan(T t);
template <class T> bool isnormal(T t);

, Если у Вас есть время затем, взглянули на целый Математический инструментарий от Повышения, он имеет много полезных инструментов и растет быстро.

Также при контакте с плаванием и неплавающими точками это могла бы быть хорошая идея посмотреть Числовые Преобразования .

На x86-64 у Вас могут быть чрезвычайно быстрые методы для проверки NaN и бесконечность, которые работают независимо от -ffast-math параметр компилятора. (f != f, std::isnan, std::isinf всегда урожай false с -ffast-math).

Тестирование на NaN, бесконечность и конечные числа может легко быть сделано путем проверки на максимальную экспоненту. бесконечность является максимальной экспонентой с нулевой мантиссой, NaN является максимальной экспонентой и ненулевой мантиссой. Экспонента хранится в следующих битах после самого верхнего знакового бита, так, чтобы мы могли просто сдвиг влево, чтобы избавиться от знакового бита и сделать экспоненту самыми верхними битами, никакое маскирование (operator&) не необходимо:

static inline uint64_t load_ieee754_rep(double a) {
    uint64_t r;
    static_assert(sizeof r == sizeof a, "Unexpected sizes.");
    std::memcpy(&r, &a, sizeof a); // Generates movq instruction.
    return r;
}

static inline uint32_t load_ieee754_rep(float a) {
    uint32_t r;
    static_assert(sizeof r == sizeof a, "Unexpected sizes.");
    std::memcpy(&r, &a, sizeof a); // Generates movd instruction.
    return r;
}

constexpr uint64_t inf_double_shl1 = UINT64_C(0xffe0000000000000);
constexpr uint32_t inf_float_shl1 = UINT32_C(0xff000000);

// The shift left removes the sign bit. The exponent moves into the topmost bits,
// so that plain unsigned comparison is enough.
static inline bool isnan2(double a)    { return load_ieee754_rep(a) << 1  > inf_double_shl1; }
static inline bool isinf2(double a)    { return load_ieee754_rep(a) << 1 == inf_double_shl1; }
static inline bool isfinite2(double a) { return load_ieee754_rep(a) << 1  < inf_double_shl1; }
static inline bool isnan2(float a)     { return load_ieee754_rep(a) << 1  > inf_float_shl1; }
static inline bool isinf2(float a)     { return load_ieee754_rep(a) << 1 == inf_float_shl1; }
static inline bool isfinite2(float a)  { return load_ieee754_rep(a) << 1  < inf_float_shl1; }

std версии [1 110] и isfinite загрузка 2 double/float константы от [1 113] сегмент и в худшем варианте развития событий они могут вызвать 2 неудачных обращения в кэш данных. Вышеупомянутые версии не загружают данных, inf_double_shl1 и inf_float_shl1, константы кодируются как непосредственные операнды в инструкции по сборке.

Быстрее isnan2 всего 2 инструкции по сборке:

bool isnan2(double a) {
    bool r;
    asm(".intel_syntax noprefix"
        "\n\t ucomisd %1, %1"
        "\n\t setp %b0"
        "\n\t .att_syntax prefix"
        : "=g" (r)
        : "x" (a)
        : "cc"
        );
    return r;
}

Использование то, что ucomisd флаг четности систем команд, если каким-либо аргументом является NaN. Это - то, как std::isnan работы, когда никакой -ffast-math опции указан.

В текущей стандартной библиотеке C++ отсутствует функция isnan(). Она была введена в C99 и определена как макро, а не как функция. Элементы стандартной библиотеки, определённые С99, не являются частью текущего стандарта ISO/IEC 14882:1998 и его обновления ISO/IEC 14882:2003.

В 2005 году был предложен Технический отчет 1. TR1 обеспечивает совместимость с C99 до C++. Несмотря на то, что он никогда не был официально принят, чтобы стать стандартом C++, многие (GCC 4.0+ или Visual C++ 9.0+ реализации C++ предоставляют возможности TR1, все или только некоторые из них (Visual C++ 9.0 не предоставляет математические функции C99).

Если TR1 доступен, то cmath включает элементы C99, такие как isnan(), isfinite() и т.д., но они определены как функции, а не как макросы, обычно в std::tr1:: пространстве имён, хотя многие реализации (i. например, GCC 4+ на Linux или в XCode на Mac OS X 10.5+) вводят их непосредственно в std::, так что std::isnan хорошо определено.

Более того, некоторые реализации C++ все еще делают макрос C99 isnan() доступным для C++ (включенный через cmath или math.h), что может вызвать больше путаницы, и разработчики могут предположить, что это стандартное поведение.

Заметка о Viusal C++, как упоминалось выше, не предоставляет std::isnan и std::tr1::isnan, но предоставляет функцию расширения, определяемую как _isnan(), которая была доступна с Visual C++ 6.0

On XCode, это еще более забавно. Как уже упоминалось, GCC 4+ определяет std::isnan. Для старых версий компилятора и библиотеки формы XCode, кажется (вот соответствующая дискуссия), не успел проверить себя) определены две функции, __inline_isnand() на Intel и __isnand() на Power PC.