捕获安静的 NaN答案

【问题标题】：Trapping quiet NaN捕获安静的 NaN
【发布时间】：2012-03-08 14:16:19
【问题描述】：

我有一个应用程序，其中某些组件偶尔会在大型数据流中插入一个 qNaN，然后使整个处理无效（对包含单个 qNaN 的向量进行 FFT 会导致全 qNaN 输出）。现在我想在行为中捕获该组件并找出它为什么这样做。

为此，我需要在调试期间以某种方式使所有 NaN 发出信号。有没有办法让 x64 CPU 执行 32 位代码？

【问题讨论】：

不完全是重复的，但有很多细节stackoverflow.com/questions/570669/…
另一个问题很详细stackoverflow.com/questions/2247447/usefulness-of-signaling-nan
相关：Can I make gcc tell me when a calculation results in NaN or inf at runtime?
How to trace a NaN in C++的可能重复

标签： c++ debugging x86 floating-point

【解决方案1】：

如果你想在调试过程中让所有的 NaN、溢出和 zerodivides 信号，都是可以的。

对于 gcc：

#include <fenv.h>

#ifndef NDEBUG
feenableexcept(FE_DIVBYZERO | FE_INVALID | FE_OVERFLOW);
#endif

对于 Visual Studio（未测试）：

#include <float.h>

#ifndef NDEBUG
_clearfp();
_controlfp(_controlfp(0, 0) & ~(_EM_INVALID | _EM_ZERODIVIDE | _EM_OVERFLOW),
           _MCW_EM);
#endif

参考：Microsoft、gcc。

这些函数允许捕获由浮点运算（溢出、零除、无效运算）产生的 NaN，或用作某些浮点运算的输入的 sNaN。它们不允许捕获 qNaN，用作浮点运算的输入。对于此类 qNaN，找到它们的唯一方法是单独检查每个值（请参阅 Luchian Grigore 的回答）。

所以如果插入 qNaN 的组件在同一个程序中，你想捕获它，或者如果这个组件在单独的程序中，但你有它的源代码，只需使用 feenableexcept()/ 启用 FP 异常_controlfp()。否则，使用isnan() (C++11) 或x != x 检查传入数据流中的每个值。

【讨论】：

你把这个放到实现文件里了吗？
@LuchianGrigore，是的，只需从 main() 调用它。
嗯，仍然没有得到异常，但接受，因为它使我在调试方面走上了正轨。
如果你真的需要例外，有办法。但是非常缓慢和复杂。您可以编写驱动程序（内核模块），在“CR0”控制寄存器中设置“EM”标志，并在每次 FP 操作时获取异常。然后检查 qNaN 并在内核模式下执行操作。
或者您可以尝试修补 387 仿真代码以简化此任务。

【解决方案2】：

我怀疑有没有办法在内存中放置一个数据断点来捕获所有 NaNs。

我会寻找插入vector 的代码并在那里测试NaN：

if ( x != x )
    assert(!"NaN detected");

【讨论】：

您没有将条件放入assert 本身是否有原因？
@LightnessRacesinOrbit 我确实考虑过，但对于像这样未经训练的人来说，它更具可读性。
这是训练眼睛的宝贵机会。