如何获得-nan的十六进制值答案

【问题标题】：How to obtain hexadecimal value of -nan如何获得-nan的十六进制值
【发布时间】：2018-10-30 12:25:59
【问题描述】：

我正在用 intel 内部函数编写一些代码并这样做：

#include <iostream>
#include <xmmintrin.h>

float data[4];
__m128 val1 = _mm_set_ps1(2);
__m128 val2 = _mm_set_ps1(1);
val1 = _mm_cmpgt_ps(val1, val2);
_mm_store_ps(data, val1);

std::cout << std::hex << data[0];

我试图在 SSE 内在函数（即 -nan）中获取“真”的十六进制值，但每当我尝试打印 -nan 的十六进制值时，只会将 -nan 作为“十六进制值”。

我也尝试过使用 std::oct 和 std::dec ，但它们都不起作用。

我还尝试比较不同组合的 0xFFFFFFFF 和 data[0] 并得到：

float data[4];
__m128 val1 = _mm_set_ps1(2);
__m128 val2 = _mm_set_ps1(1);
val1 = _mm_cmpgt_ps(val1, val2);
_mm_store_ps(data, val1);

float f = 0xFFFFFFFF;
float g = 0xFFFFFFFF;
std::cout << std::dec << (data[0] == f) << "\n"; // Prints "0"

std::cout << std::dec << (data[0] == data[0]) << "\n"; // Prints "0"

std::cout << std::dec << (f == g); // Prints "1"

有什么方法可以打印出 -nan 的十六进制值，如果没有，谁能告诉我 -nan 的二进制、十六进制等值？

【问题讨论】：

生成安静的 NaN。返回 double 类型的安静 NaN（非数字）值。 NaN 值用于标识浮点元素的未定义或不可表示的值，例如负数的平方根或 0/0 的结果。
不是数字的东西（你知道“nan”代表“不是数字”吗？）怎么会有价值？它可能有一个实现定义的值，但这真的超出了我认为的重点。
32 位浮点比较的结果是 0xFFFFFFFF 或 0，以启用用作掩码。这也是偶然的-nan。您是只对值感兴趣，还是特别对用代码打印它感兴趣？
@4386427 虽然存在这样的值，但它并不是 C++ 标准的一部分，因此不可移植。当一个人可以（而且应该！）使用std::isnan 时，真的没有理由依赖它。特别是考虑到可能有多个可能的值代表nan 或-nan。
@Someprogrammerdude 哦，我并不想说它是 C++ 标准的一部分。它是特定系统上使用的浮点标准的一部分。无论如何，关键是 NaN 有（至少）一个可以打印的二进制模式。

标签： c++ floating-point nan

【解决方案1】：

根据 IEEE 规范，NaN 是一个浮点值，其所有指数位都设置为“1”。

因此，all 位设置为“1”的值也将是 NaN。

如果您想查看原始字节，只需打印原始字节：

#include <cmath>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <sstream>

template<typename T>
std::string get_hex_bytes(T x) {
    std::stringstream res;
    auto p = reinterpret_cast<const unsigned char*>(&x);
    for (int i = 0; i < sizeof(x); ++i) {
        if (i)
            res << ' ';
        res << std::setfill('0') << std::setw(2) << std::hex << (int)p[i];
    }
    return res.str();
}

int main() {
    float data = NAN;
    std::cout << get_hex_bytes(data) << std::endl;
}

在 little-endian 机器上会打印如下内容：

00 00 c0 ff

附： float f = 0xFFFFFFFF; 不会将所有位设置为“1”，它只是将整数 0xFFFFFFFF 转换为浮点表示（完全可以表示，但会损失一些精度）。

【讨论】：

【解决方案2】：

正如手册所说，_mm_cmpgt_ps（实际上是带有特定比较谓词的cmpps），

对源操作数中的压缩单精度浮点值执行 SIMD 比较（第二个操作数）和目标操作数（第一个操作数）并将比较结果返回到目标操作数。比较谓词操作数（第三个操作数）指定对每个执行的比较类型压缩值对。 每次比较的结果是全1（比较为真）或全为双字掩码 0s（比较错误）。比较时忽略零符号，因此 –0.0 等于 +0.0。

（强调）

“全 1”，或十六进制的 0xFFFFFFFF（因为它是每个元素 32 位），设置了符号位（因此有正当理由在此数字之前打印 - 符号）由于指数全为 1 且有效数不为零，因此它也是一个 NaN。 NaN-ness 通常不是很相关，这个结果的主要用途是作为按位运算中的掩码（例如_mm_and_ps、_mm_blendv_ps 等），它不关心 NaN 的特殊语义。

【讨论】：

当我尝试比较 0xFFFFFFFF 和 data[0]（-nan 值）时，似乎 0xFFFFFFFF 的行为与 -nan 不同。这可能是因为旗帜吗？我把上面的代码贴出来了。
@Cppplus1 是的，您应该遵循 Sneftels 的建议并以某种整数形式获得结果。浮点数的行为很有趣，尤其是不等于自身的 NaN。

【解决方案3】：

首先，不存在“否定nan”之类的东西。根据定义，nan 不是数字。你不能否定它。 -nan 和 nan 是一回事。

没有完全符合标准的方法来获取由浮点值组成的底层位，但最接近的是memcpy。只需从指向float 或double 的指针复制到指向同等大小的无符号整数类型的指针，然后在std::hex 处于活动状态时打印它。

【讨论】：

但是我有一个苹果和一个番茄，当我把它们加在一起时，我得到了香蕉。