为啥 nan 可以通过重复计算来防止？

Posted 2023-04-15

【中文标题】为啥 nan 可以通过重复计算来防止？

【英文标题】：why is nan can be prevented by duplicated calculation?为什么 nan 可以通过重复计算来防止？

【发布时间】：2013-01-26 23:11:50

【问题描述】：

有时我得到一个 nan 作为乘法 no-nan b 和 c 的结果：

double a = b * c; //b = 0, c = 1024, a = nan

或者作为 floor() 的结果：

double a = floor(b); //b = 2024, a = nan

重复计算和使用 sleep() 可以防止这个问题：

a = b * c;  //a = nan
a = b * c;  //a = 0

a = floor(b);  //a = nan
a = floor(b);  //a = 2024

sleep(1);
a = b * c;  //a = 0

sleep(1);
a = floor(b);  //a = 2024

CPU 是 AMD Athlon(tm) 64 X2 Dual Core Processor 3400+

CPU 温度：

k8temp-pci-00c3
Adapter: PCI adapter
Core0 Temp: -1В°C
Core0 Temp: -2В°C
Core1 Temp: +3В°C
Core1 Temp: +7В°C

Adapter: SMBus PIIX4 adapter at 0b00
M/B Temp:    +30В°C  (low  =    +0В°C, high =   +85В°C)   
CPU Temp:  +28.5В°C  (low  =  +0.0В°C, high = +85.0В°C)   
M/B Crit:    +85В°C  (hyst =   +75В°C)                  
CPU Crit:   +124В°C  (hyst =  +114В°C)   

这个问题可能是 CPU 计时功能的结果吗？还是有其他问题的原因？

更新

我发现以下程序在那台机器上产生了 nan：

double a, b, c;
while(1) 
   a = 0;
   b = 1024;
   c = a * b; //c will be nan within 10-20 sec.

【问题讨论】：

现在这确实很奇怪。

这绝对是机器特有的问题。你超频了吗？它的运行温度是多少？

NAN 表示“不是数字”，它是非法浮点运算返回的结果。引用的都不符合条件。

我发现您不太可能从简单的乘法中得到 NaN，除非其中一个数字是：1) NaN，或 2) 相乘结果超出范围 (1E+/ -308 左右）。您的输入数据不正确，处理器运行超出规格[超频，冷却不足，内存损坏等]。

@MatsPetersson 即使这样：浮点运算的现代实现不应该将溢出作为 Inf 处理吗？

【参考方案1】：

您是否有可能在程序中的其他地方发生堆栈或内存覆盖 - 错误的线程处理或错误处理的互斥锁？添加睡眠来“修复”问题让我认为这可能是一个并发问题。如果可能，调试这些值并查看它们是否从其他位置动态更改，并通过写入内存断点或可能只是一些 printfs（这可能会改变问题的时间并将其隐藏。）

【讨论】：

证明这一点的最快方法是单独尝试你的场景。如果以整个程序为例，你仍然遇到同样的问题，那你就有麻烦了。

@MichaelDorgan 代码由 valgring 检查。它什么也没找到。这些变量是本地的。

如果你在线程等方面做了坏事，本地变量就没有任何意义。 valgrind 是一个很好的，但不是确定的检查。如果您的整个代码与问题中所述相同，您是否会遇到所述问题？

@PhilipKendall 实际上，我在 libresample 库遇到了这个问题。

@Alex 你的内存有可能有缺陷吗？您是否尝试在启用优化的情况下编译您的代码？如果您使用 -Wall 进行编译，编译器是否会发出任何警告？

【参考方案2】：

实际上，这是特定于硬件的问题。当前平台上的以下程序可以运行 10-20 秒：

#include <math.h>
int main() 
   double a, b, c;
   while (1) 
      a = 0;
      b = 1024;
      c = a * b;
      if (isnan(c)) break;
   
   return 0;

【讨论】：

顺便说一句：你#include <math.h> 吗？我的 gcc 生成没有 math.h 的内联代码，并使用

调用 __isnan

@wildplasser，是的，math.h 应该包括在内。编辑我的帖子。