如何判断浮点数是 SNAN 还是 QNAN

Posted 2023-02-22

【中文标题】如何判断浮点数是 SNAN 还是 QNAN

【英文标题】：How to tell if a float is SNAN or QNAN

【发布时间】：2015-04-16 05:44:07

【问题描述】：

我试图弄清楚如何打印出浮点数是 QNAN 还是 SNAN。我已经将这些位分成了 signBit exponentBit 和 FractBits。

unsigned int sign = (i & 0x80000000) >> 31;
unsigned int exponent = (i & 0x7f800000) >> 23;
unsigned int fraction = (i & 0x007FFFFF);
printf("signBit %d, expBits %d, fractBits 0x%08X\n",sign, exponent, fraction);

【问题讨论】：

您可以从common mathematical functions in the standard library 获得一些 帮助，您还可以使用std::numeric_limits 确定一个类型是否具有不同的NaN 类型。

IEEE 754 没有定义特定 NaN 的二进制格式。信令 NaN 的存在和格式取决于平台（通常是硬件和操作系统）。

【参考方案1】：

GNU provides 是 recently standardized 的设施：

宏：int issignaling (float-type x)

初步：| MT-安全 | AS-安全 |交流安全 |请参阅 POSIX 安全概念。

如果 x 是信号 NaN (sNaN)，则此宏返回非零值。它基于草案 TS 18661，目前作为 GNU 启用 扩展名。

最终草案 TS 提到您可能需要选择加入宏才能获得它：

#define __STDC_WANT_IEC_60559_BFP_EXT__
#include <math.h> 
int issignaling(real-floating x);

【讨论】：

一些平台有fpclass()/_fpclass()，它类似于fpclassify()，除了它区分安静和信号NaN。

@cremno 不过，这似乎不是 ISO 采用的路线。 TS 只承认它将“提供 IEC 60559 附录中推荐的类功能的设施（除了 7.12.3 中定义的分类宏不区分信号和安静的 NaN）。” （IEC 60559 是 IEEE 754 的继任者。）

是的，我只是想提一下，因为不是每个人都在使用 glibc，而且似乎还没有另一个（开源/公共）实现。

@Potatoswatter：其实IEC 60559，诞生于IEC 559，标准与IEEE 754相同，只是由另一个标准机构发布，不同的cover letter，但其他内容相同； ISO 委员会 WG14 使用 IEC 参考只是因为 ISO 政治； IEC 60559:2011 与 IEEE 754:2008 相同，它们是 IEC 559:1989 / IEEE 754:1985 的实质性修订（后续）。这里重要的是修订。

@AntoineL github.com/cplusplus/draft/issues/343 。唯一比这种橡皮图章政治化更令人难以置信的是，我们让自己不便研究并发现它们真的毫无意义。

【参考方案2】：

浮点实数的格式取决于处理器。在 x86 / x86-64 ISA 上，有效数的最高位 = 1 表示安静，0 表示信号。 （NaN 有效载荷的其余部分仍然是任意的）。

float 类型：

double 类型：

long double 类型（微软编译器不支持）：