Question

我想在C ++中编写符合IEEE-754标准的部门，特别是关于零处理的除法：positive/0->Inf，negative/0->-Inf，everything else/0->NaN。

虽然我机器上的一个简单的C ++分区会导致这种行为，但C ++标准并没有强制要求这种语义。它是未定义的，所以我不能依赖它。

那么在C ++中实现它的最快方法是什么？当然，我可以这样做一个明确的测试：

double fdiv64(double numerator, double denominator)
{
   using limits=std::numeric_limits<double>;
   if (denominator==0.0) {
      if (numerator>0.0) {
         return limits::infinity();
      } else if (numerator<0.0) {
         return -limits::infinity();
      } else {
         return limits::quiet_NaN();
      }
   } else {
      return numerator/denominator;
   }
}

但是这引入了额外的分支，并且在我的机器上完全是多余的，因为无论如何我都能获得正确的行为。似乎没有符合IEEE-754标准的编译器内在函数。我可以使用内联汇编，但这也是非常不可移植的。

那么进行这种划分的最快方法是什么？

Answer 1

你不能这样做，我担心，除非你为不使用本机的平台在软件中构建自己的IEEE754浮点实现，即便如此，你的类型会有细微差别不是内置类型（例如&&和||如果你超载则不会被短路）;虽然用户定义的文字可能会有所帮助。

例如，infinity的支持是可选的，只有std::numeric_limits<T>::has_infinity == true适用于您的类型T才会在平台上展示。

因此，尝试优化您声称的可移植代码甚至不在桌面上。

参考文献：

http://en.cppreference.com/w/cpp/types/numeric_limits/infinity http://en.cppreference.com/w/cpp/language/user_literal

Answer 2

你可能已经拥有了这一点，没有做任何特别的事情。在几种体系结构中，您可以指定CPU应该执行什么操作＆＃34; special＆＃34;情况（除以零等）。看看fesetenv。编译器通常有关于如何处理浮点数学的开关。例如，请查看Visual Studio的cl.exe option。

如果你继续使用x86架构（并使用内部精度设置为float / double的SSE或x87，请参阅下面的链接了解详细信息），我认为您可以开箱即用IEEE754行为（因此您的程序可以正常工作）在任何x86机器上，而不仅仅是你的。）

如果您的CPU不能遵循IEEE754，那么您可能必须使用完整的软件浮点实现。或者也许你可以使用硬件，你只需要处理特殊情况。

但通常，今天，几乎所有东西（PC，移动设备）都使用IEEE754：

Is it safe to assume floating point is represented using IEEE754 floats in C?
Do any real-world CPUs not use IEEE 754?
我认为x86架构完全兼容IEEE754（SSE兼容开箱即用，x87需要降低内部80位精度才能完全兼容）
ARM VFP兼容，新的NEON（在armv8上）也兼容

在SW实现中，您必须从浮点数中提取符号，指数，尾数，并自己进行数学运算。

注意：即使除数不为零，也可以使用小（低于正常）数字，也可以得到inf结果。这是因为最大。浮点数在~10 ^ 38范围内，但最小但正数在~10 ^ -45范围内。

在C ++中编写符合IEEE-754标准的双/浮点分区的最快方法是什么？

2 个答案: