转换为双精度浮点数或浮点数是不是保留无穷大和 NaN？

Posted 2023-03-11

【中文标题】转换为双精度浮点数或浮点数是不是保留无穷大和 NaN？

【英文标题】：Does casting to or from a double and a float preserve infinity and NaN?转换为双精度浮点数或浮点数是否保留无穷大和 NaN？

【发布时间】：2021-07-02 06:23:47

【问题描述】：

当将双无穷大转换为浮点数时，反之亦然，它仍然是无穷大吗？和 NaN 一样吗？

【问题讨论】：

相关/欺骗：***.com/questions/14773142/…

@NathanOliver：严格来说，这仅涵盖了这里询问的一半情况。在 IEEE754 中，64 位 NaN 的数量比 32 位 NaN 的数量多，因此从 32 位还是 64 位开始很重要。链接的问题假设您从 32 位开始；这个问题还考虑了从 64 位 NaN 之一开始的情况。并且由于有超过 40 亿个 64 位 NaN，鸽巢原理告诉我们不能保留 NaN payload（精确的二进制 NaN 表示）

【参考方案1】：

将 any float 转换为 double 可以保证保留该值。如果原始值可以表示为浮点数，则可以保证将双精度数转换为浮点数。

如果您的系统符合 IEEE-754，则 float 可以表示无穷大和 NaN。否则，您可以使用<numeric_limits> 来检查是否是这种情况。双 NaN 的有效负载不一定可以用浮点 NaN 表示。

【讨论】：

可能不支持 NaN 有效负载，因为这是 IEEE-754 中的 可选 功能（应该提供，而不是应提供）。例如，在 GPU 上运行 CUDA 时，双精度硬件支持 NaN 有效负载，而单精度硬件产生单个规范 NaN (0x7fffffff)。但在 double 到 float 的转换中，NaN 保持为 NaN。