Question

我正在尝试使用转换和浮点数转换为其他类型运行一些测试，我想将我的浮点变量设置为不同的nan值。

“IEEE浮点标准单精度（32位）NaN的一个逐步示例是：s111 1111 1axx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx其中s是符号（在应用程序中最常被忽略），a确定NaN的类型，x是一个额外的有效载荷（通常在应用程序中被忽略）。如果a = 1，它是一个安静的NaN;如果a是零且有效载荷是非零的，那么它是一个信令NaN“

基本上我想找到一种方法来设置表示的有效载荷或xxxx。有没有办法在c中做到这一点？

Answer 1

您可以通过将适当的字符串传递给C99 nan, nanf, nanl函数来控制“有效负载”位，但这些只会生成 quiet NaN，并且字符串的解释是未指定（大多数实现将其视为十六进制数）。

或者，使用union：

#ifndef __STDC_IEC_559__
#error "This program requires IEEE floating point arithmetic"
#endif

#include <stdint.h>
#include <assert.h>

static_assert(sizeof(float) == sizeof(uint32_t),
    "This program requires float to be 32 bits exactly");

float nanf_with_payload_bits(uint32_t payload)
{
   if (payload & 0x7FA00000) abort();

   union ieee_single {
       float f;
       uint32_t i;
   } nan;

   nan.i = 0x7FA00000 | payload;
   return nan.f;
}

写入联合的一个成员然后从另一个成员读取，当两个类型的大小完全相同时，不会在C99 +勘误表中引发未定义的行为。（在C89中是未定义的行为，但是大多数编译器将它定义为你所期望的。它可能仍然是C ++中未定义的行为，我不确定;但是，大多数编译器再次定义它做你期望的事。）

如果您使用此功能创建信令 NaN，请注意它们的行为在C99 / C11附件F中明确未定义。

请勿尝试将联合的i组件分解为具有位字段的结构。结构中位字段的存储器布局部分是实现定义的并且部分未指定，特别是一系列位字段不必须以与CPU字节顺序相同的顺序打包到字中。（或者，实际上，根本没有妥善包装）。

标准引用（所有C99）：

对union的使用只是未指定的行为：6.2.6.1p7; J.1
结构中位域的布局是不可预测的：6.2.6.1p1,2; 6.7.2.1p10,11,13; J.3.9
信号NaN的行为未定义：F.2.1

Answer 2

使用memcpy：

int32_t i = 0x7FC00000;
float f;
memcpy(&f, &i, sizeof(f));

你也可以声明sizeof(f) == sizeof(i)，但如果你知道浮点数是IEEE，那么你可能也知道基本类型的大小。

Answer 3

支持在C中写入安静NaN的有效负载的方法。

nan，nanf和nanl函数（math.h标题，1999 C规范的7.12.11.2节）接受字符串作为参数。 strtof，strtod和strtold函数（stdlib.h头文件，第7.20.1.3节）接受“NAN（字符序列）”形式的字符串。 fscanf和sscanf函数遵循strtod。但是，字符序列以实现定义的方式解释。（这意味着您的编译器应该为您提供指定解释的文档。某些编译器将不遵守标准的此要求。）

fprintf函数（stdio.h，第7.19.6.1节）可以输出带有浮点格式（a，e，f，g）的“NAN（字符序列）”形式的字符串，如printf和sprintf的。该标准允许输出“NAN”而没有字符序列，因此这对许多编译器都不起作用。

由于解释是实现定义的，因此您不应期望它们是可移植的。它们通常用于特殊目的，例如调试。

如何手动设置等于NaN的float的位值？

3 个答案: