Question

是否可以在C99复数浮点的虚部存储负零？

我应该如何用带符号的虚部静态初始化复数常量？

我有一个小例子，但我无法理解，为什么a和c相同，为什么-std=c99会改变结果。

$ cat zero1.c
int main() {
    float _Complex a;a = 0.0 + (__extension__ 0.0iF);
    float _Complex b;b = 0.0 + (__extension__ -0.0iF);
    float _Complex c;c = -0.0 + (__extension__ 0.0iF);
    float _Complex d;d = -0.0 + (__extension__ -0.0iF);
    printf("a= 0x%016llx\n", *(long long*)(&a));
    printf("b= 0x%016llx\n", *(long long*)(&b));
    printf("c= 0x%016llx\n", *(long long*)(&c));
    printf("d= 0x%016llx\n", *(long long*)(&d));
}

$ gcc-4.5.2 -w -std=c99 zero1.c ; ./a.out
a= 0x0000000000000000
b= 0x0000000000000000
c= 0x0000000000000000
d= 0x0000000080000000

$ gcc-4.5.2 -w zero1.c ; ./a.out
a= 0x0000000000000000
b= 0x8000000000000000
c= 0x0000000000000000
d= 0x8000000080000000

欢迎来自C99-TC3和gcc手册的报价。

我无法在C99（n1256.pdf）和http://www.knosof.co.uk/cbook/

中找到任何相关内容

Answer 1

如果实现符合附件G并实现_Imaginary类型，则表达式

b = 0.0 + (__extension__ -0.0iF)

根据G.5.2中的规则评估为(double)0.0 + (double _Imaginary)(-0.0i)，并产生0.0 - 0.0i。

如果实现没有提供_Imaginary类型（允许），或者不符合附件G（也允许），那么此表达式通常被评估为：

  (double _Complex)(0.0 + 0.0i) + (double _complex)(0.0 - 0.0i)
= (double _Complex)((0.0 + 0.0) + (0.0 - 0.0)i)

由于IEEE-754默认舍入中0.0 - 0.0 正为零，因此信号丢失。

故事的道德：如果你关心零的符号，不要在复杂的初始化器中使用算术。由于您使用的是GCC，因此可以这样做：

__real__ c =  0.0f;
__imag__ c = -0.0f;

根据我的经验，这可以回到至少gcc-4.0左右（可能更远）。

至于为什么行为是由-std=c99触发的，我最好的猜测如下：您正在使用的GCC版本实现了{C}的完全符合的_Imaginary类型;当您指定-std=c99时，对_Imaginary的支持将被关闭，您将依赖于符合上述情况的符合_Complex的实施方式。但这只是猜测;如果你真的很好奇，我会鼓励你提交一个bug，看看维护者说的是什么。实际上，无论如何，我会鼓励你提交一个bug。 始终提交错误。

Answer 2

_Imaginary_I * -0.0是否比(__extension__ -0.0iF)效果更好？

即将推出的C1x标准将包含CMPLX个宏，这些宏“就像实现支持的虚构类型和定义一样： #define CMPLX(x, y) ((double complex)((double)(x) + _Imaginary_I * (double)(y)))“。

见N1570，§7.3.9.3。

Answer 3

它与ISO C标准规定的IEEE浮点行为有关，后者对负零更严格。以更原生的形式进行编译允许编译器优化，从而忽略更严格的规则。

<强>附录

我不记得细节，但这在ISO C99标准的附录F中有详细讨论。 PDF格式：http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/docs/n1124.pdf。

<强>撤消

抱歉，我记错了。 ISO C标准显然没有规定负零的任何内容。这可能与IEEE FP操作的严格程度有关。

Answer 4

使用

gcc版本4.7.0 20110504（实验性）（GCC）

on Target: x86_64-unknown-linux-gnu

有和没有-std=c99打印

a= 0x0000000000000000
b= 0x8000000000000000
c= 0x0000000000000000
d= 0x8000000080000000

所以我怀疑这是4.5.2中已经修复的错误。也许在GCC bugzilla和/或邮件列表中搜索会出现什么问题？

编辑剩下的谜团是c的真实部分的标志在哪里？

EDIT2 c的实部符号丢失，因为初始化程序包含一个加法，因此表达式的计算方式为float _Complex，因此

-0.0 + (__extension__ 0.0iF) = (-0.0, 0.0) + (0.0, 0.0) = (0.0, 0.0)

as -0.0 + 0.0为0.0，除非舍入模式为负无穷大。

因此，要生成文字（-0,0），您需要类似

的内容

float _Complex c2 = -(0.0 - (__extension__ 0.0iF));

另见PR 24581

Answer 5

附件J（可移植性问题）：

J.1未指明的行为


以下未说明：
  [...]
   - 当存储在对象中时，负零是否变为正常零（6.2.6.2）。

这将使您想要的更复杂。

C99：复数的虚部可以是负零

5 个答案:

J.1未指明的行为